SYSTEM INFORMACJI PRZESTRZENNEJ-1) system pozyskiwania, gromadzenia, weryfikowania, integrowania, analizowania, transferowania i udostępniania danych przestrzennych, w szerokim rozumieniu obejmuje on metody, środki techniczne, w tym sprzęt i oprogramowanie, bazę danych przestrzennych, organizację, zasoby finansowe oraz ludzi zainteresowanych jego funkcjonowaniem,
2) oprogramowanie o funkcjach odpowiadających definicji (1), produkowane i oferowane przez wyspecjalizowane firmy, np. ESRI i Intergraph.
SYSTEM INFORMACJI GEOGRAFICZNEJ- GEOGRAPHICAL INFORMATION SYSTEM (GIS), system informacji przestrzennej dotyczący danych geograficznych; termin ten w liczbie mnogiej systemy informacji geograficznej stosowany jest również jako nazwa dziedziny zajmującej się geoinformacją oraz metodami i technikami GIS. Z GIS wiąże się termin pokrewny nauka i technologia geoinformacyjna. JG
Listopad 2008
SYSTEM INFORMACJI O TERENIE- system informacji przestrzennej dotyczący danych o terenie. Według definicji Międzynarodowej Federacji Geodetów (FIG), stosowanej już w latach osiemdziesiątych minionego stulecia, system informacji o terenie jest środkiem do podejmowania decyzji o charakterze prawnym, administracyjnym i gospodarczym oraz pomocą w planowaniu i rozwoju; składa się on z bazy danych o terenie utworzonej dla określonego obszaru oraz metod i technik systematycznego pozyskiwania, aktualizowania i udostępniania danych, a jego podstawą jest jednolity sposób identyfikacji przestrzennej, służący również do łączenia danych systemu z danymi innych systemów.
INFORMACJA PRZESTRZENNA- informacja uzyskiwana w drodze interpretacji danych przestrzennych.
|
INFORMACJA GEOGRAFICZNA- informacja uzyskiwana w drodze interpretacji danych geograficznych. W normie ISO 19101 określa się informację geograficzną jako informację dotyczącą zjawisk jawnie lub niejawnie powiązanych z położeniem na Zi.
OBIEKT PRZESTRZENNY -abstrakcja obiektu geograficznego jako zjawiska świata rzeczywistego, stanowi figurę geometryczną utworzoną przez wyodrębniony zbiór punktów w rozpatrywanej przestrzeni dwuwymiarowej lub trójwymiarowej i opisany danymi przestrzennymi. W przestrzeni dwuwymiarowej obiekt przestrzenny może być figurą 0-, 1- lub 2-wymiarową, w przestrzeni trójwymiarowej - figurą 0-, 1-, 2- lub 3-wymiarową.
OBIEKT GEOGRAFICZNY-, wyodrębniony element (zjawisko) świata rzeczywistego, który jest powiązany z powierzchnią Ziemi i stanowi przedmiot (obiekt) postrzegania i poznawania określony w przestrzeni i czasie; może mieć charakter naturalny lub antropogeniczny.
DANE GEOGRAFICZNE, dane, dotyczące obiektów geograficznych
DANE-, reprezentacja informacji, właściwa do komunikowania się, interpretacji lub przetwarzania. INFORMACJA-, wiedza uzyskiwana w drodze interpretacji danych, która w ustalonym kontekście ma określone znaczenie i dotyczy obiektów, takich jak fakty, zdarzenia, przedmioty, zjawiska, procesy i idee.
GEOINFORMACJA
1) informacja uzyskiwana na drodze interpretacji danych geoprzestrzennych,
DANE GEOPRZESTRZENNE- dane przestrzenne dotyczące obiektów przestrzennych powiązanych z powierzchnią Ziemi.
DANE O TERENIE- dane geoprzestrzenne o wysokim stopniu szczegółowości i dokładności, np. dane katastralne.
|
ZADANIA
2)
3)
System informacyjny - posiadająca wiele poziomów struktura pozwalająca użytkownikowi na przetwarzanie, za pomocą procedur i modeli, informacji wejściowych w wyjściowe. Natomiast system informatyczny jest wydzieloną, skomputeryzowaną, częścią systemu informacyjnego
System informatyczny - jest to zbiór powiązanych ze sobą elementów, którego funkcją jest przetwarzanie danych przy użyciu techniki komputerowej. Na systemy informatyczne składają się obecnie takie elementy jak np. sprzęt - obecnie głównie komputery.
4)
Składowe elementy Systemu Informacyjnego (SI) SI = {P,I,T,O,M,R}
P - zbiór podmiotów, które są użytkownikami systemu.
I - zbiór informacji o sferze realnej, czyli jej stan i zachodzące w niej zmiany (tzw. zasoby informacyjne).
R - relację pomiędzy poszczególnymi zbiorami.
M - Zbiór meta-informacji, czyli opis systemu informacyjnego i jego zasobów informacyjnych.
O - zbiór rozwiązań rynkowych stosownych w danej organizacji.
T - zbiór narzędzi technicznych stosownych w procesie pobierania, przesyłania, przetwarzania, przechowywania i wydawania informacji.
5)
Funkcjonalność i zadania systemów informacji przestrzennej:
1 gromadzenia, aktualizacji i integracji danych pochodzących z różnych
źródeł -zaliczane do funkcji typu pozyskiwania danych i zarządzania
bazą danych;
2 integracji i analiz danych przestrzennych - szeroko rozumiane funkcje
typu analitycznego;
3 udostępniania danych, informacji i produktów informacyjnych - funkcje
prezentacyjne oraz udostępniania danych.
6) zastosowania
możliwość wprowadzania danych,
zarządzanie danymi tzn. szybki dostęp do dowolnej informacji o dowolnym urządzeniu,
wymiana danych z innymi zakładami (np. ciepłownictwo, gazownictwo, wodociągi, geodezja itp.),
wspomaganie dyspozycji ruchu (współpraca z systemami SCADA),
wspomaganie eksploatacji sieci,
analiza awaryjności,
obliczenia inżynierskie,
planowanie rozwoju sieci,
informacja o klientach (współpraca z systemem Inkasa),
prace dla celów prawnych,
zarządzanie majątkiem.
7)
Lokalizacja lub wartość atrybutu?
Systemy informacji przestrzennej
06.10.2010r.
WPROWADZENIE DO SIP. HISTORIA. FUNKCJE I ZADNIA. ZASTOSOWANIA
Pojęcia podstawowe:
System informacji przestrzennej:
Spatial information system- system pozyskiwania, gromadzenia, weryfikowania, integrowania, analizowania, transferowania i udostępniania danych przestrzennych, w szerokim rozumieniu obejmuje on metody, środki techniczne, w tym sprzęt i oprogramowanie, bazę danych przestrzennych, organizację, zasoby finansowe oraz ludzi zainteresowanych jego funkcjonowaniem.
Informacja przestrzenna- informacja uzyskana w drodze interpretacji danych przestrzennych.
Dane przestrzenne- dane dotyczące obiektów przestrzennych, w tym zjawisk i procesów znajdujących się lub zachodzących w przyjętym układzie współrzędnych.
Obiekt przestrzenny- abstrakcja obiektu geograficznego jako zjawiska świata rzeczywistego, stanowi figurę geometryczną utworzoną przez wyodrębniony zbiór punktów w rozpatrywanej przestrzeni dwuwymiarowej lub trójwymiarowej i opisany danymi przestrzennymi.
Obiekt graficzny- wyodrębniony element (zjawisko) świata rzeczywistego, który jest powiązany z powierzchnią ziemi i stanowi produkt (obiekt) przestrzegania i poznawania określony w przestrzeni i czasie: może mieć charakter naturalny lub antropogeniczny.
Informacja- wiedza uzyskiwana w drodze interpretacji danych, która w ustalonym kontekście ma określone znaczenie i dotyczy obiektów takich jak fakty, zdarzenia, przedmioty, procesy i idee.
Dane- reprezentacja informacji, właściwa do komunikowania się, interpretacji lub przetwarzania.
Dane występują w postaci znaków, w tym cyfrowych, literowych, symboli, obrazów i innych form rejestracji zrozumiałych dla człowieka lub nadających się do przetwarzania komputerowego oraz transakcji. W komputerze dane występują z reguły w postaci binarnej.
Systemy informacji przestrzennej (GIS)
System informacji przestrzennej dotyczący danych geograficznych, termin ten w liczbie mnogiej systemy informacji geograficznej stosowany jest również jako nazwa dziedziny zajmujący się geoinformacją oraz metodami i technikami GIS „dla małych skal”
Dane geograficzne- dane dotyczące obiektów geograficznych.
GEOINFORMACJA
Informacja uzyskana na drodze interpretacji danych geoprzestrzennych
Synonim; często używany strój informacji geograficznej stosowany również dla podkreślenia interdyscyplinarnego charakteru terminu nie ograniczającego się do geografi jako nauki.
Dane przestrzenne- dane dotyczące obiektów przestrzennych w tym zjawisk i procesów.
Systemy informacji o terenie (LIS)- system informacji przestrzennej dotyczący danych o terenie; „dla wielkich skal”
Dane o terenie- dane geoprzestrzenne o wysokim stopniu szczegółowości i dokładności np. dane katastralne.
Informacja geograficzna- informacja uzyskiwana w drodze interpretacji danych geograficznych.
SIP=GIS=SIT ?
SIP i GIS stosowane w literaturze, pakietach oprogramowania zamienne.
SIP/GIS
Pierwszy GIS- do tworzenia bazy danych geograficznych o zasobach naturalnych, potem termin stosowany w innych dziedzinach, ekspansja skrótu GIS na rynku.
SIT
Według definicji Międzynarodowej Federacji Geodetów (FIG), stosowanej już w latach osiemdziesiątych minionego stulecia, system informacji o terenie jest środkiem do podejmowania decyzji o charakterze prawnym, administracyjnym i gospodarczym oraz za pomocą w planowaniu i rozwoju; składa się on z bazy danych o terenie utworzonej dla określonego obszaru oraz metod i technik systematycznego pozyskiwania, aktualizowania i udostępniania danych a jego podstawą jest jednolity sposób identyfikacji przestrzennej, służący również do łącznia danych systemu z danymi innych systemów.
Systemy informacyjne/ systemy informatyczne
Pod pojęciem systemu informacyjnego należy rozumieć każdy system umożliwiający rejestrowanie, przetwarzanie. Przechowywanie i udostępnianie lub przekazywanie informacji.
Nie wymaga automatyzacji, może być realizowany manualnie.
System informacyjny, dla każdego zastosowano środki i metody informatyki jest systemem informatycznym.
System informatyczny- to zestawienie lub sposób zorganizowania pewnych elementów, aby osiągnąć ustalony cel dzięki przetwarzaniu informacji.
System składa się z kilku podstawowych elementów:
Oprogramowania- czyli programy komputerowe, struktur danych i dokumentów, które pomagają w realizowaniu wymaganych metod i procedur.
Sprzętu- czyli elektronicznych urządzeń komunikacyjnych i elektromechanicznych, które stanowią otoczenie systemu.
Ludzie- użytkownicy i operatorzy sprzętu i oprogramowania
Baz danych- uporządkowanych zbiorów informacji udostępnianych z pośrednictwem oprogramowania
Dokumentacji- sposobu działania i użytkowania systemu
Procedur- kroków określających sposób użycia elementów systemu lub kontekst, w którym ma działać system
FUNKCJE SIP
Przeglądanie mapy
Płynne powiększanie/ pomniejszanie
Filtrowanie danych umieszczonych na mapie
Wyszukiwanie obiektów należących do pewnej kategorii
Znajdowanie obiektów o określonych atrybutach opisowych
Analizy przestrzenne
Edycja mapy: wprowadzanie, weryfikowanie danych
Przechowywanie danych w bazie danych, zarządzanie bazą danych
Przetwarzanie danych
ZADANIA SIP/GIS
Skupić warstwy informacyjne w jakimś miejscu, zdarzeniu, albo umożliwić lepsze zrozumienie jego istoty
Pomoc w podejmowaniu decyzji o pewnych elementach na powierzchni Ziemi
Zarządzanie danymi o otaczającej nas przestrzeni
ZASTOSOWANIA SIP:
Administracja publiczna
Gestorzy sieci uzbrojenia terenu
Służby szybkiego reagowania
Leśnictwo i służby ochrony przyrody
Gospodarka wodna
Drogownictwo
KRYTERIA PODZIAŁU SYSTEMU INFORMACJI PRZESTRZENNEJ
Kryterium obszaru:
Systemy lokalne
Systemy regionalne
Systemy krajowe
Systemy o zasięgu międzynarodowym
Systemy globalne
Kryterium źródła informacji:
Systemy informacji pierwotnej
Systemy informacji wtórnej
Kryterium zakresu użytkownika:
Systemy nastawione na obsługę tylko jednego klienta
Systemy wykorzystywane przez wiele użytkowników
Kryterium struktury funkcjonalnej:
Systemy scentralizowane
Systemy rozproszone
Kryterium głównego przeznaczenia:
Systemy ewidencyjne
Systemy redakcji i produkcji map
Systemy planowania przestrzennego
Systemy gospodarki terenowej
Systemy monitorowania środowiska przyrodniczego
Systemy o innych przeznaczeniach
13.10.2010r.
MODEL DANYCH SIP
Pojęcia dotyczące modelu danych SIP
Obiekty mają przyporządkowane sobie atrybuty
Każdy atrybut przybiera wartości należące do określonej dziedziny i może być charakteryzowany odpowiadającą mu skalą pomiaru.
Atrybuty dzieli się na:
Przestrzenne- określają położenie, wielkość i geometryczny kształt obiektów oraz ich topologiczne relacje
Nie przestrzenne (opisowe)- określają inne właściwości obiektów oraz ich relacje nie topologiczne.
Obiekty są wzajemnie powiązane relacjami, które posiadają swój opis.
OGÓLNY MODEL DANYCH
SKALE POMIARU:
Nominalna- dopuszcza się w niej tylko sprawdzenie równoważności (np. atrybut o wartości „murowany”)
Porządkowa- wprowadza się dodatkowo uporządkowanie i dopuszcza porównanie (np. atrybut o wartości „mały”)
Interwałowa- istnieje w niej dodawanie i odejmowanie (np. atrybut stanowiący różnicę temperatur)
Proporcjonalne- stanowi uogólnienie powierzchni i uwzględnia mnożenie i dzielenie
RELACJE
Relacje topologiczne- wyrażają powiązanie istniejące między sąsiednimi obiektami lub powiązania hierarchiczne obiektów zawierające inne
Obiekty
Relacje nie topologiczne- określają związki klasyfikacyjne np. klasa „las” obejmuje podklasy „las liściasty” i „las iglasty”
Klasa- jest to uogólnienie obiektów
POJĘCIE MODELU DANYCH
Model danych
Abstrakcja świata realnego, która uwzględnia wybrane jego elementy i jest opisana danymi
Opis danych oraz ich powiązań odzwierciadlający strukturę informacyjną w danej organizacji lub dziedzinie
Wzorzec struktury danych w bazie danych
Obiekt - rzecz przedmiot identyfikowalny w rozpatrywanej dziedzinie przedmiotowej
Atrybut- cecha właściwość obiektu stanowiąca jego charakterystykę
Relacja - związek znaczeniowy lub taksonomiczny miedzy dwoma obiektami lub obiektem samym z sobą
Przykład związku znaczeniowego - związek między obrębem ewidencyjnym a jednostką ewidencyjną
Przykład związku taksonomicznego (klasyfikacyjny) - podział drzew,
Atrybuty przestrzenne - określają położenie, wielkość i geometryczny kształt obiektów oraz ich topologiczne relacje
Atrybut przestrzenny - wyrażany jest w bazie danych za pomocą prostego elementu geometrycznego (punkty, krzywa, powierzchnia )
Atrybuty opisowe (nie przestrzenne) - określają inne właściwości obiektów
Podejście oparte na danych (MDA)
model pojęciowy |
Schemat aplikacyjny |
Model logiczny |
Np. Skrypt SQL |
Model fizyczny |
Np. Ms Access (obiekty, instancje) |
Typy obiektów- grupa obiektów o tych samych właściwościach, relacjach
Typ obiektu a obiekt (instancja typu obiektu )
BAZA DANYCH- zbiór powiązanych danych z pewnej dziedziny zorganizowanych w sposób dogodny do korzystania z nich, a zwłaszcza do szybkiego wyszukiwania danych potrzebnych w jednym lub wielu zastosowaniach.
Metajęzyk (pojęcia i terminologia) do mówienia o danych systemach baz danych i o przetwarzaniu danych
Sposób zrozumienia organizacji danych i ideologiczne lub techniczne ograniczenia w zakresie konstrukcji, organizacji i dostępu do danych
Języki opisu i przetwarzania danych: diagramy struktur danych, języki opisu danych i języki zapytań
Ogólne założenia dotyczące architektury i języków systemu baz danych
Ograniczenia, ideologie lub teorie (matematyczne) dotyczące struktur danych i dostępu do danych
RODZAJE MODELU DANYCH
Model krajobrazowy danych geograficznych- modele opisujące położenie, topologię i charakterystykę
Kartograficzny model danych- sposób prezentacji obiektów w postaci zbioru symboli.
MODEL DANYCH, A STRUKTURA DANYCH
Struktura danych- forma pośrednia między modelami danych a reprezentacją danych w pamięci komputera.
Na strukturach danych wykonuje się operację.
Struktura danych
Element danych (określonego typu liczby lub ciągi znaków alfanumerycznych) są łączone tworząc struktury danych.
TYPY STRUKTUR DANYCH
Tablica- zbiór elementów uporządkowanych tego samego typu. Elementy są identyfikowane za pośrednictwem q indeksów
(q- określa wymiar tablicy). Tablica jednowymiarowa jest reprezentacją wektora, tablica dwuwymiarowa- macierzy.
Rekord- zbiór q elementów, które mogą być w różnych typów i są zapisywane w ustalonej kolejności. Element rekordu (a także przeznaczone dla niego miejsce zapisu) nazywa się polem. Zbiór rekordów tworzy plik.
Drzewo- ustala hierarchię elementów. Każdy element jest podporządkowany jednemu tylko elementowi nadrzędnemu i ma pewną liczbę elementów podrzędnych. Elementy u szczytu drzewa nie ma elementu nadrzędnego, a elementy u dołu nie mają elementów podrzędnych. Połączenia między elementami są określone wskaźnikami.
Graf- klasa struktur reprezentujących sieć elementów. Każdy element może być połączony z dowolnym innym elementem grafu.
ŹRÓDŁA DANYCH GEOGRAFICZNYCH
Mapy- abstrakcyjne modele przestrzennych aspektów rzeczywistości, podobnych określonym transformacjom przedstawiające w sposób bezpośredni lub pośredni takie informacje jak: lokalizacja, kierunek, wysokość, nachylenie, forma,…, zmniejszone uogólnienie obrazowo- znakowe powierzchni Ziemi lub jej fragmentu na płaszczyźnie i matematyczna zależność między współrzędnymi geograficznymi a współrzędnymi płaskimi.
Źródła danych geograficznych
Podział: ze względu na skalę/ wielko-, średnio-, mało- skalowe); ogólno geograficzne (topograficzne) i tematyczne (społeczno- gospodarcze i przyrodnicze) - instrukcja 0-2
Mapy topologiczne: wojskowe i cywilne- różne skale, odmienne powierzchnie odniesienia, odwzorowania kartograficzne, podział na arkusze (południkowo- równoleżnikowy, prostokątny)
Dla większości kraju nieaktualne (20lat)
Aktualny stan zasobu- GUGiK
Mapy analogowe- (papier, klisze, folie) i cyfrowe
Inne rodzaje wykorzystywanych map:
Geologiczne
Geomorfologiczne
Hydrograficzne
Glebowo- rolnicze
Leśne
Mapa przeglądowa potencjalnej roślinności naturalnej Polski
Sozologiczne
Zdjęcia lotnicze- fotograficzny obraz terenu wykonywany ze swobodnego stanowiska nad ziemią z samolotu za pomocą specjalnej kamery lub skanera zamontowanego w samolocie
Obraz zarejestrowany na zdjęciu jest rzutem środkowym powierzchni terenu na płaszczyznę zdjęcia, która jest do tej płaszczyzny równoległa. Powoduje to przesunięcie obrazu obiektu na zdjęciu, które jest korygowane w procesie przetwarzania.
Cechy rozpoznawcze obiektów: bezpośrednie (kształt, wielkość, struktura) i pośrednie (cień własny, rzucany).
Podział zdjęć lotniczych: rodzaj filmu (jego światłoczułości spektralnej)- czarno- białe i barwne; kąt nachylenia (kąt orientacji)- pionowe, nachylone, perspektywistyczne.
Ponadto zdjęcia wielospektralne- informacja zostaje zarejestrowana na całej długości widma; hiperspektralna w ponad 100 kanałowa
Zdjęcia naziemne- kamery naziemne
Zdjęcia satelitarne- wykorzystywana technologia multispektralna, kanały widzialne (panchromatyczne i barwne), podczerwone i obrazowania radarowe.
Zawierają informacje radiometryczne i geometryczne.
Lata 90. Rosja komercyjnie udostępniła z. s. o terenowej rozdzielczości 2-3m, Stany Zjednoczone- rozwój satelitów obrazujących powierzchnię Ziemi z 1m dokładnością
IKONOS- z- dokładność 1m
QuickBira- z- dokładność 0,61m
LAndstat- 30m
SPOT- 10m
Odbiorniki GPS- rejestracja danych w różnych trybach pomiaru
W celu uzyskania max dokładności pomiarów stosuje się dodatkowe opracowanie danych z odbiorników i uzyskanych w tym samym czasie danych ze stacji referencyjnej (np. drugiego odbiornika pracującego w tym samym czasie i stojącego nieruchomo)- tzw. Postprocesing.
Automatyczne stacje pomiarowe- urządzenia i podłączone czynniki, obserwacja i rejestracja danych
Zapamiętywanie w postaci numerycznej i do bezpośredniego (lub po transformacji) zastosowania w bazach danych SIP/GIS
Pomiary geodezyjne- dane ewidencyjne sieci uzbrojenia terenu, szczegóły sytuacyjne
Obserwacje terenowe i wywiady: w celu bezpośredniego i dokładnego zapoznania się z terenem.
Bazy danych wektorowe- tworzone przez państwowe służby geodezyjne i kartograficzne, inne instytucje i organizacje
Zbiory państwowej służby geodezyjnej i kartograficznej: Ewidencja Gruntów i Budynków EGiB, Geodezyjna Ewidencja Uzbrojenia terenu GESUT, Baza Danych Topograficznych TBD, Bazy tworzone w ramach porozumień NATO Map, Bazy Danych Ogólnogeograficznych BDO, Państwowy Rejestr Granic PRG, Państwowy Rejestr Nazw Geograficznych PRNG, Dane referencyjne, pozwalające na lokalizację innych obiektów i zjawisk, Georeferencyjna Baza Danych Obiektów Topograficznych GBOT wraz z Krajowym Systemem Zarządzania. Inne Opracowania służby geodezyjnej i kartograficznej, Baza Danych Hydrograficznych, Baza Danych Sozologicznych.
Inne służby:
Baza TERYT Głównego Urzędu Statystycznego
Baza MPHP (mapa podziału hydrograficznego Polski) Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej
Bazy Danych Państwowego Instytutu Geologicznego
Bank Danych Drogowych generalnej Dyrekcji Dróg Krajowych z Autostrad
Bazy tworzone przez państwową służbę leśną
Komercyjne Bazy Danych:
Dostarczone w typowych formatach lub zintegrowanych z odpowiednim oprogramowaniem
Geosystem, IMAGIS, Techmex
TeleAtlas
Z powyższych podział: źródła komr=ercyjne i urzędowe
Inne materiały publikowane: roczniki statystyczne, inwentarze, dzienniki pomiarowe, rejestry
Dystrybucja danych geograficznych:
Cechy:
Uży zasób baz danych, źródeł danych
Rozproszenie
Zasób nieskatalogowany
Częścią systemów branżowych lub dla określonego, jednego wykorzystania
Problem z odstępczością
Brak standardów w zakresie dokładności wprowadzania danych
Dostęp do źródeł danych:
Zakup danych
Zakup licencji na korzystanie z danych/ na określony czas, do określonych celów/
Zlecenie pomiaru danych (firmie, osobie, pracownikom własnej firmy) lub osobiste wykonanie pomiaru
Podgląd danych za pomocą serwisów internetowych
Dostęp za pomocą usług sieciowych
Podział źródeł danych:
Urzędowe, komercyjne
Z pomiarów bezpośrednich (pomiary pośrednie)
Płatne, bezpłatne
Wektorowe, rastrowe
Geodezyjne, fotogrametryczne i teledetekcyjne, i inne branżowe
27.10.2010r.
Infrastruktura danych przestrzennych (Spatial Data Infrastructure) (SDI)
Jest inicjatywą mającą na celu ułatwienie dostępu w Internecie do danych przestrzennych oraz optymalizację wykorzystania zasobów polegających na ograniczaniu duplikowania danych i prac związanych z ich pozyskaniem
Realizacja infrastruktury poprzez:
Budowę baz danych referencyjnych, stanowiące jednolite odniesienie przestrzenne dla wszystkich systemów tematycznych
Tworzenie bez meta danych pozwalających efektywnie wyszukać w sieci dane oraz ocenić ich przydatność do realizacji zamierzonych działań
Budowanie geoportalu- witryn internetowych będących głównymi punktami dostępowymi do danych przestrzennych dla internautów
Interoperacyjność (współdziałanie)- zdolność łączenia danych i systemów w sposób gwarantujący uniezależnienie od sprzętu i oprogramowania
Celowość SDI:
Możliwość integracji baz pochodzących z różnych źródeł
Zapobieganie powielaniu tych samych danych w różnych instytucjach i resortach
Proces wypracowania porozumień instytucjonalnych i regulacji prawnych (budowy baz danych i udostępnianie danych)
Ograniczenie kosztów pozyskiwania danych i ich aktualizacji
Zagwarantowanie spójności danych w poszczególnych bazach
Korzyści z utworzenia infrastruktury danych przestrzennych
Ekonomiczne
Pobudzenie wewnętrznego rynku na produkty i usługi geoinformacyjne
Większa konkurencyjność oraz większe możliwości eksportowania usług i produktów geoinformacyjnych
Nowe możliwości stosowania geoinformacji w sektorze prywatnym
Społeczne:
Poprawa możliwości funkcjonowania grup społecznych i rozwoju obszarów o „specjalnych potrzebach”
Szybkie działanie w sytuacjach kryzysowych
Środowiskowe:
-Wspomaganie zrównoważonego rozwoju
-Usprawnienie monitoringu środowiska i zarządzania zasobami naturalnymi
INSPIRE
Infrastructure for Spatial Information European Community
Infrastruktura Informacji Przestrzennej we wspólnocie europejskiej
Projekt zgłoszony przez komisję Europejską w 2004r. Prace nad dyrektywą, konsultacje z krajami członkowskimi oraz uzgodnienia z UE na trzy lata.
Dyrektywa weszła w życie w maju 2007r.
Dyrektywa określa ogólne zasady mające na celu ustanowienie infrastruktury informacji przestrzennej dla celów wspólnotowej polityki środowiskowej, a także polityki lub działań, które mogą mieć wpływ na środowisko.
Dane opracowane w ramach projektu mają być udostępniane na potrzeby administracji publicznej bezpłatnie lub przy minimalnych kosztach.
Zobowiązuje się kraje członkowskie do budowy geoportali oraz serwerów katalogowych (baz meta danych)- krajowych infrastruktur danych przestrzennych, na podstawie których tworzona jest infrastruktura europejska.
Istotą dyrektywy jest tworzenie zharmonizowanych baz danych przestrzennych w krajach członkowskich oraz uzgodnienie jednolitych zasad wymiany danych przestrzennych.
Infrastruktura Informacji Przestrzennej oznacza meta dane, zbiory danych przestrzennych oraz usługi danych przestrzennych, usługi i technologie sieciowe, porozumienia w sprawie wspólnego korzystania dostępu i użytkownika oraz mechanizmy kontroli i monitorowania,
Dyrektywa zawiera trzy załączniki określające zakres tematyczny infrastruktury:
Załącznik1: 9 zakresów, m.in.: systemy odniesień za pomocą współrzędnych, nazwy geograficzne, działki katastralne, hydrografia, obszary
Chronione
Załącznik2: 4 zakresy: ukształtowanie terenu, użytkowanie terenu, sporządzanie ortoobrazów, geologia
Załącznik3: 21 zakresów, m.in.: gleba, zdrowie i bezpieczeństwo ludzi, obiekty rolnicze oraz akwakultury, regiony biogeograficzne.
Krajowa Infrastruktura Danych Przestrzennych (KIIP)
Impementacja NSDI wymaga wiele działań:
Zdefiniowanie polityki państwa w zakresie geoinformacji
Dostosowanie prawa do potrzeb budowy infrastruktury
Powołanie między rejestrowych grup eksperckich do opracowania norm i standardów i krajowego profilu meta danych
Porządkowanie rejestrów publicznych gromadzących informację przestrzenną
Pozyskanie danych referencyjnych, które stanowią odniesienie przestrzenne dla wszystkich opracowań tematycznych
Budowa krajowego geoportalu stanowiącego główny punkt dostępowy do usług i danych przestrzennych
Polska Infrastruktura Danych Przestrzennych (PIDP)
Początki lata 70 ubiegłego wieku- projekt państwowego systemu informatycznego TEREN
Rok 1994- zgłoszenie przez Głównego Geodetę Kraju projektu Krajowego Systemu Informacji o Terenie- częścią opracowanie i wdrożenie
standardu wymagany danych SWING
1991-1995- prace nad odwzorowaniem 1992, Rejestrem Nazw Geograficznych, Bazą Danych Topograficznych. Bazami tematycznymi SOZO
i HYDRO.
Rok 2001- rozporządzenie Ministra Rozwoju Regionalnego i Budownictwa w sprawie szczególnych zasad i trybu założenia i prowadzenia
krajowego systemu informacji o terenie
2003-2004- prace nad połączeniem Krajowego Systemu Informacji Geograficznej, zintegrowanego systemu katastralnego i projektu Aktywnej
Sieci Geodezyjnej i ortofotomapy opracowanej dla Agencji Restrukturyzacji i Modernizacji Rolnictwa, stworzenie planów
wprowadzenia standardów oraz budowy systemu baz meta danych, Główny Geodeta Kraju powołał międzyrejestrowy zespół ds.
budowy Krajowej Infrastruktury Informacji Przestrzennej
Do 2010 roku opracowano m.in. Polski Krajowy profil meta danych w zakresie geoinformacji, przeprowadzono prace nad identyfikacją zbiorów
i usług danych przestrzennych dla pierwszej i drugiej grupy tematycznej INSPIRE, przeprowadzenie monitorowania i
raportowania odnośnie stanu realizacji Infrastruktury Informacji Przestrzennej, transpozycja dyrektywy do prawa polskiego-
ustawa o IIP, która weszła w życie w dniu 7 czerwca 2010r.
KIIP ma obejmować wszystkie szczeble administracji publicznej oraz służyć wszystkim użytkownikom geoinformacji publicznej w kraju. W jej ramach mogą być realizowane inicjatywy tworzenia infrastruktur regionalnych, lokalnych oraz resortowych pod warunkiem zachowania standardów umożliwiających interoperacyjność.
Na jej kształt ma wpływ architektura informacji geodezyjnej i kartograficznej.
Polska infrastruktura Informacji geodezyjnej i Kartograficznej
Budowa infrastruktury informacji geodezyjnej i kartograficznej przez głównego Geodetę Kreju wiąże się z wykonaniem następujących działań:
-zmiany regulacji prawnych
-tworzenie baz danych referencyjnych w tym georeferencyjnej bazy danych obiektów topograficznych, która będzie stanowiła podstawowe odniesienie przestrzenne dla opracowań tematycznych
-Harmonizację różnych rejestrów publicznych zawierających informacje odnoszące sie do przestrzeni
-Prace standaryzacyjne i normalizacyjne w tym opracowanie profilu metadanych oraz implementacji standardów WMS i WFS w celu udostępniania danych z państwowego zasobu geodezyjnego i kartograficznego
03.11.2010r.
Rozporządzenie Ministra Rozwoju Regionalnego i Budownictwa
Dz. U. z 2001r, Nr 80, poz 866
Dotyczy: Szczegółowych zasad zakładania i prowadzenia krajowego systemu informacji o terenie
Geodezyjna ewidencja sieci uzbrojenia terenu- GESUTinstrukcja G-7 katalog obiektów GESUT
- podział zasobu
- kto prowadzi i zakłada na danym szczeblu
- które zbiory danych prowadzone są na każdym szczeblu (zbiory obligatoryjne z 1.podpunktu)
- na czym polega prowadzenie zasobu
Monitor Polski Nr 26, poz. 432
Odwzorowany kartograficznie zbiór informacji- mapa
Ustawa o infrastrukturze informacji przestrzennej
Dz. U. z 2010r., Nr 76, poz. 489
- o czym jest ustawa
-definicje: infrastruktura, interoperacyjność art. 3 współdziałanie
- cały art. 1, art. 4.1, art. 4.2 ( co to są dane wersji referencyjnej) cały art. 5 (meta dane czego dotyczą)
-art. 9.1 ( rodzaje usług: wyszukiwanie, przeglądanie, pobieranie, przekształcenie, uruchamianie)
Rozdział 5 art. 14, art. 15.1
Rozdział 6 art. 17.1 (kto tworzy, utrzymuje i rozwija)
Art. 18.1 (kto koordynuje wymierzone czynności)
Art. 18.2 (kto przekazuje informacje infrastruktury przestrzennej komisji Europejskiej)
Rozdział 8 *art. 2.9
*Dyrektywa Infrastruktury Informacji Przestrzennej we wspólnocie Europejskiej INSPIRE)
Transpozycja- wpisanie do prawa, przeniesienie
Art. 2 na czym się opiera
10.11.2010r.
Typy obiektów
punkt - obiekt 0-wymiarowy, jego położenie opisuje para współrzędnych (x,y), a wizualizowany jest za pomocą symbolu.
Najczęściej przedstawia się te obiekty terenowe, których wymiary rzeczywiste są bardzo małe w porównaniu do skali, w jakiej modelowana jest rzeczywistość: np. pojedyncze drzewo, słup, wieża ...
Linia - reprezentuje obiekty jednowymiarowe (np. droga, linia kolejowa, rzeka); położenie określone ciągiem par współrzędnych (xi,yi).
Linia może być reprezentowana przez:
odcinek
wektor
łamaną otwartą
krzywą
łamaną zamkniętą
Powierzchnia - używana do reprezentacji obiektów 2-wymiarowych (np. jezioro, obszar chroniony, działka) i wyznaczana jest przez łamaną zamkniętą.
Reprezentacja powierzchni:
- Wielobok
Położenie obiektów liniowych i powierzchniowych wyznacza ciąg współrzędnych punktów charakterystycznych linii: początek, koniec, punkty załamania.
Podział obiektów
proste - zapisane przy pomocy punktów, linii i wieloboków z w zależności od typu obiektu.
złożone - (kompleksowe) - zapisane przy pomocy kilku reprezentacji. Przykładem ulica: pas-wielobok, krawężniki-linie, skrzyżowania-
punkty.
Model wektorowy - rodzaje
W zależności od tego, czy w bazie danych zapisane są tylko współrzędne, czy też związki topologiczne:
prosty model wektorowy
topologiczny model wektorowy
Topologiczny element prosty
Według specyfikacji OGC, a także norm grupy ISO 19100 - obiekt topologiczny, który reprezentuje pojedynczy, niepodzielny element.
Odpowiada on wnętrzu geometrycznego elementu prostego o takiej samej wymiarowości. Wyróżnia się 4 podtypy topologicznych elementów prostych: węzeł, krawędź, powierzchnia topologiczna, bryła topologiczna.
Prosty model wektorowy
Zwany spaghetti
Obiekt liniowy zdefiniowany przez ciąg współrzędnych i zapisany w jednym logicznym rekordzie.
Położenie obiektu powierzchniowego wyznacza łamana zamknięta, będąca granicą obszaru. W bazie zapisywane są współrzędne kolejnych punktów łamanej, począwszy od punktu pierwszego i skończywszy na tym samym punkcie pierwszym.
Zalety prostego modelu wektorowego:
prosty zapis pozwalający na odtworzenie położenia i kształtu obiektów
Szybkie wyświetlanie danych na ekranie monitora
Wady prostego modelu wektorowego:
wielokrotny zapis współrzędnych punktów należących do linii wspólnych
nie przechowuje informacji o długości linii, powierzchni wieloboku ani zależnościach przestrzennych międz obiektami - wielkości te są obliczane metodami geometrii analitycznej.
Topologiczny model wektorowy
Topologia - zajmuje się własnościami geometrycznymi figur, które nie podlegają zmianom w wyniku przekształceń ciągłych takich jak: zmiana skali, obrót, przesunięcie i innych przekształceń afinicznych i deformacji ciągłych.
W topologicznym modelu wektorowym poza współrzędnymi punktów zapisywane są zależności topologiczne pomiędzy obiektami zgromadzonymi w bazie.
Do zależności należą: połączenia, zawieranie, graniczenie (przestrzenne przyleganie).
Podstawą rozważania związków topologicznych - teoria grafów:
Punktom - węzły
Liniom - krawędzie
Wielobokom - poligony
W bazie danych geograficznych, w formacie topologicznym jest zapisywany zbiór tablic, z których każda przeznaczona jest dla innego rodzaju obiektów topologicznych i związków między nimi.
Dla obiektów punktowych - węzłów: koduje się współrzędne.
Dla obiektów liniowych - krawędzi - buduje się dwa rodzaje tablic. W pierwszej zapisywany jest id linii, ciąg par współrzędnych opisujących przebieg obiektu liniowego, w drugiej opis połączeń topologicznych.
Informacja dla połączenia zapisywana jest w tablicy, w której jeden wiersz odpowiada jednej linii (krawędzi), a w kolumnach zapisywany jest id linii, id węzła początkowego i id węzła końcowego.
Aby spełniony był warunek połączenia, linia musi rozpoczynać się i kończyć w węźle, a każdy węzeł musi być punktem początkowym, końcowym lub jednym i drugim jakiejś linii.
Linie mogą przecinać się tylko w punktach węzłowych.
Warunek połączenia pozwala m.in. na zidentyfikowanie drogi pomiędzy dwoma punktami, umożliwia stworzenie sieci rzecznej, w której dopływ wpada do rzeki głównej.
17.11.2010r.
Topologiczny model wektorowy
ZAWIERANIE
pozwala na zdefiniowanie położenia obiektów powierzchniowych.
Obiekt powierzchniowy-wielobok- jest ograniczony krawędziami.
W bazie jednemu wielobokowi odpowiada jeden rekord o unikalnym id. W tablicy zapisuję się także nr krawędzi tworzących wielobok.
*zapis warunku zawierania
GRANICZENIE
wskazuje, które obiekty ze sobą graniczą i po której stronie się znajdują.
W bazie podaje się nr wieloboku znajdującego się po lewej stronie i nr wieloboku znajdującego się po prawej stronie krawędzi.
*zapis warunku graniczenia
Zalety:
spójność danych wynikająca z jednokrotnego zapisu współrzędnych punktów należących do kilku obiektów - ułatwienie przy aktualizacji danych
Wady:
Po modyfikacji geometrii obiektu (np. zmiana granic, usunięcie/dodanie obiektu) konieczna jest odbudowa zapisu topologii
Zapis związków topologicznych przyśpiesza wykonywanie analiz przestrzennych
UKŁAD OBIEKTÓW W PRZESTRZENI
OBIEKTY LINIOWE - przybierają strukturę sieciową (sieć dróg, sieć kolejowa) lub dendrytyczną (układ sieci
rzecznej)
OBIEKTY POWIERZCHNIOWE - mogą mieć charakter rozłączny ( w przypadku danych o charakterze
dyskretnym) lub przylegający (np. przylegające działki terenu) albo
złożony (jezioro z wyspami)
Układy obiektów mogą tworzyć struktury regularne i nieregularne.
W otaczającej nas rzeczywistości dominują struktury nieregularne.
Typowym układem regularnym są drzewa w sadzie.
ATRYBUT - CZAS
Obiekty przestrzenne podlegają zmianom w czasie. Zmienia się ich położenie, kształt i wielkość, a także atrybuty opisowe.
Czas jest traktowany jako dodatkowy atrybut.
Opracowanie modelu czterowymiarowego.. wciąż aktualne.
WARSTOWY ZAPIS DANYCH
Dane grupowane są tematycznie tworząc warstwy tematyczne.
Warstwa obejmuje obiekty mające wspólne cechy i może zawierać dane tylko jednego formatu: wektorowego lub rastrowego.
Konieczność zapisu wielu informacji wiąże się z utworzeniem kilku warstw jednego typu: punktowych, liniowych, powierzchniowych
Do wszystkich obiektów zgrupowanych w jednej warstwie przypisane są te same tabele atrybutów, co oznacza, że posiadają one informacje opisowe tego samego typu.
WARSTWA AKTYWNA- warstwa, na której można dokonywać analizy
FORMATY DANYCH WEKTOROWYCH
FORMAT DANYCH- sposób zapisu danych w pliku
Z reguły każde oprogramowanie SIP m swój własny, zastrzeżony format danych, który często jest niemożliwy do odczytania przez inne programy.
Format eksportowy ESRIe00- służy do transferu danych pomiędzy różnymi programami SIP, a dane zapisane są w kodzie ASCll lub w postaci binarnej
ARC/INFO Coverage - zbiór plików binarnych wykorzystywanych przez pakiety ESRI; zastrzeżony
SHP (Shapefile)- opracowany przez ESRI do zapisu danych wektorowych w postaci nie topologicznej ; składa się z
trzech plików shp- współrzędne plików, shx- plik indeksowy, bdf- informacje opisowe
DWG- AutoCAD Drawing File- AutoCad Drawing Files- plik zastrzeżony przez firmę AutoCad, zapis danych
Wektorowych w postaci nietopologicznej.
DXF
DGN- Microstation Design File
TAB- Map Info MapFiles- format MapInfo
MIF/MID- MapInfo Transwer Files
GAF- Geomedia Access
SVG- Scalable Vector Graphic
TIGER- Topologically Integrated Geographic Encoding and Referencing Files
tututututututusugnsdkjngsdfngsdnfgsndfgnsdfgsdnfsdnfgndfgldfgldfgdfdlglkdjgdkjfldgjdljgdgldfdlfgdfgdlgldojegjsglmbmclvkbbmvbntbjfbst,cmivhaovn
RASTROWY MODEL DANYCH GEOGRAFIZNYCH
Model powstający w wyniku TESELACJI przestrzeni za pomocą prostokątów lub kwadratów.
TESELACJA podział części płaszczyzny na elementarne obszary, które są figurami określonego kształtu.
Wynik takiego podziału, np. RASTER
Raster - struktura danych stanowiąca dwu wymiarową tablicę
Rastrem jest sieć kwadratów pokrywających część płaszczyzny i utworzonych przez dwie rodziny linii równoległych, równoodległych i wzajemnie prostopadłych.
GRID - zbiór węzłów wynikających z przecięcia poszczególnych linii
Węzły rastra
Cechy modelu rastrowego
Obiekty przedstawione w pewnym przybliżeniu związanym z wielkością komórki rastra.
Przybliżenie dotyczy: lokalizacji obiektu oraz szczegółów możliwych do odtworzenia.
Każdemu elementowi rastra przypisana jest wartość liczbowa ( lub kod znakowy) opowiadająca wartościom atrybutów w modelu wektorowym.
Każdy element rastra przechowuje tylko jedną wartość.
Postać rastrową mają także zeskanowane mapy i zdjęcia satelitarne.
Model rastrowy wykorzystywany jest do modelowania zjawisk geograficznych, których wartości zmieniają się w sposób ciągły np. wysokość terenu n.p.m. ) oraz do reprezentacji danych statystycznych (np. gęstość zaludnienia)
Położenie piksela (najmniejszej rozróżnialnej jednostki powierzchni) jest określone przez podanie nr wiersza i nr kolumny macierzy.
POJĘCIE OBIEKTU CIĄGŁEGO I DYSKRETNEGO
OBIEKT PRZESTRZENNY CIĄGŁY
obiekt przestrzenny o charakterze pola (field), który jest zmienno-atrybutowy, tzn. ma co najmniej jeden uwzględniony atrybut opisowy przybierający wartości zależne od położenia punktów w tym obiekcie.
Przykładem jest numeryczny model rzeźby terenu pewnego obszaru zdefiniowanego w układzie dwuwymiarowym, o wysokości h punktu terenowego x, y, traktowanej jako atrybut opisowy stanowiący funkcję h= f(x, y)
OBIEKT PRZESTRZENNY DYSKETNY
obiekt przestrzenny, który jest stało-atrybutowy , co oznacza, że każdy z jego rozpatrywanych atrybutów opisywanych ma wartość ustaloną dotyczącą całego obiektu.
Przykładem jest obiekt działka o rozpatrywanych atrybutach opisowych wartość i oznaczenie księgi wieczystej
SPOSÓB ZAPISU DANYCH RASTROWYCH
Duża liczba pikseli w zbiorze rastrowym wymaga dużej pojemności dyskowej.
Optymalizacja zapisu danych-kompresja.
KOMPRESJA DANYCH
przetworzenie danych mające na celu zmniejszenie ilości danych, które mają być zapamiętane lub transmitowane
Zależnie od stosowanej metody kompresji może być odwracalna, pozwalająca na odtworzenie postaci pierwotnej, albo nieodwracalna.
W zapisie skompresowanych elementy rastra mogą być ze sobą łączone zarówno w wierszach, jak i kolumnach oraz w hierarchicznych jednostkach powierzchniowych.
SPOSOBY ZAPISU DANYCH RASTROWYCH
Komórka po komórce (cell by cell)- zapis kolejnych elementów rastra w sekwencji wiersz po wierszu lub kolumna po kolumnie. Dodatkowo występuje nagłówek, w którym znajduje się informacja o liczbie kolumn i wierszy oraz wartościach, jakie mogą przyjmować elementy rastra.
a- zbiór wyświetlany na ekranie monitora
b- tabelaryczny sposób zapisu
c- struktura pliku rastrowego
Zapis skompresowany
Łańcuchowy (chain code)- zapis krawędzi obiektów. Krawędź jest definiowana przez sekwencję elementów rastra począwszy i skończywszy na tym samym elemencie, najczęściej jednym z narożników obiektu. W nagłówku- moment rozpoczęcia zapisu i ilość łańcuchów pliku.
Skompresowany zapis w wierszach (run length code)- zapis wiersz po wierszu grup elementów rastra, które przyjmują jednakowe wartości. W nagłówku podawany rozmiar tablicy (liczba kolumn i wierszy) oraz liczba obiektów (tzn. ile różnych wartości może być przypisanych do elementów rastra).
Blokowy (block encoding) - zapis grup elementów rastra, które przyjmuja takie same wartości (opisują ten sam typ obiektów). W celu jednoznacznej identyfikacji położenia poszczególnych bloków zapisywane są współrzędne górnego lewego narożnika (nr kolumny, nr wiersza)
Drzewo czwórkowe- struktura danych odpowiadająca rekurencyjnemu podziałowi obiektu dwuwymiarowego na kwadraty. Każdy kolejny kwadrat może być podzielony na cztery mniejsze kwadraty składowe, aż do momentu, gdy jeden kwadrat odpowiada jednemu pikselowi.
Metoda stosowana do kompresji danych oraz do rozwiązywania wielokrotnego problemu lokalizacji polegającego na wyszukiwaniu obiektów przestrzennych położonych wewnątrz prostokątów.
MODEL WEKTOROWY, RASTROWY- PORÓWNANIE
|
MODEL WEKTOROWY |
MODEL RASTROWY |
Zastosowanie |
-modelowanie zjawisk dyskretnych -precyzyjne odtwarzanie kształtu i położenia obiektów |
-modelowanie zjawisk ciągłych -obrazy satelitarne -wyniki skanowania |
Źródła danych |
-dane pomiarowe -zdjęcia lotnicze i satelitarne -digitalizacja -wektoryzacja |
-zdjęcia lotnicze i satelitarne -skanowanie -rasteryzacja |
Sposób przechowywania |
-pary współrzędnych x,y w kartezjańskim układzie współrzędnych -relacje topologiczne |
-położenie piksela określa numer wiersza i kolumny |
Reprezentacja |
-punkty-małe obiekty -linie-obiekty liniowe -wieloboki-obiekty powierzchniowe |
-punkty-pojedynczy piksel -linie-serie pikseli o jednakowej wartości -wieloboki-zbiór pikseli o jednakowej wartości |
Analizy |
-nakładanie -buforowanie -pytanie o lokalizację -analizy sieciowe |
-analizy sąsiedztwa -analizy zgodności -analizy rozproszenia -analizy powierzchniowe -filtracje |
Zalety |
-spójna struktura danych -możliwość dołączenia wielu atrybutów -precyzyjne odtworzenie kształtu i położenia -dokładne obliczenie długości i powierzchni -łatwa aktualizacja |
-prosta struktura danych -szybkości i łatwość analiz |
Wady |
- złożona struktura danych |
-przybliżone wyniki obliczeń długości i powierzchni -utrudniona analiza struktur sieciowych -zmiana odwzorowania wymaga długich obliczeń |
ANALIZY PRZESTRZENNE
Analiza przestrzenna- analiza danych przestrzennych mająca na celu ujawnienie lub uzyskanie nowej informacji przestrzennej.
Analiza przestrzenna umożliwia modelowanie złożonych zjawisk, relacji i procesów geograficznych, służąc ich monitorowaniu i prognozowaniu.
PODZIAŁ
Podział analiz przestrzennych ze względu na model danych geograficznych:
- Analizy przestrzenne danych wektorowych
- Analizy przestrzenne danych rastrowych
W wyniku analiz przestrzennych otrzymujemy informacje ilościowe i jakościowe.
Informacja może być zapisana w postaci nowych atrybutów istniejących obiektów lub nowych obiektów zgrupowanych na nowych warstwach tematycznych.
Analizy przestrzenne pozwalają udzielić odpowiedź na temat:
Lokalizacji obiektu
Trendów
Zależności przyczynowo-skutkowe pomiędzy obiektami
Wyników modelowania procesów i zjawisk
ANALIZY PRZESTRZENNE DANYCH WEKTOROWYCH
1.Wybór obiektów
Analizy wykonywane są na określonej grupie obiektów.
Wybór obiektów- podstawową operacją. Wybór polega na wskazaniu obiektów na mapie , a tabeli lub na określeniu kryteriów wyboru.
Wyszukiwanie obiektów może odbywać się na podstawie:
Wartości atrybutów- przy pomocy kreatorów zapytań logicznych, które znacznie ułatwiają konstrukcję zapytania. Wyrażenie logiczne buduję się w oparciu o operatory i łączniki logiczne.
Operatory logiczne: =, <>, >=, <=,>,<, zawieranie (contain), niezawieranie (not contain), like (znajduje ciągi alfanumeryczne o dowolnej
konfiguracji)
Łączniki logiczne: i (and), lub (or), lub z wykluczeniem jednej ze stron (nor)
Wyszukiwanie obiektów na podstawie relacji przestrzennych
Może odbywać się w ramach jednej warstwy tematycznej.
Wtedy selekcja dotyczy obiektów znajdujących się w określonej odległości od punktu lub przylegających do innych obiektów.
Może odbywać się w ramach kilku warstw tematycznych:
Wybór obiektów znajdujących się w zadanej odległości od innych obiektów
Wybór obiektów przecinających się z innymi obiektami
Wybór obiektów zawierających się całkowicie lub częściowo w wielobokach
Wybór obiektów mających wspólny element
Wybór obiektów graniczących ze sobą
Operacje typu OVERLAY (*nakładanie)
Pozwala na określeniu zależności przestrzennych pomiędzy obiektami znajdującymi się na różnych warstwach tematycznych lub w różnych bazach danych. Co najmniej jedna warstwa musi zawierać obiekty powierzchniowe.
Warstwa wynikowa zawiera obiekty, których granice zostały wyznaczone w wyniku geometrycznego (przestrzennego) przecięcia obiektów pochodzących z obu warstw. Obiekty warstwy wynikowej dziedziczą atrybuty obu warstw wejściowych.
Rodzaje analiz: punkt-wielobok, linia-wielobok, wielobok-wielobok (obszar określony zasięgiem obu warstw- UNION; obszar wspólny- INTERSECT)
Operacja buforowania
Polega na wyznaczeniu ekwidystant o zadanej odległości wokół obiektów.
Ekwidystanta
linia na mapie łącząca punkty o jednakowej odległości od określonego punktu, linii lub obszaru, np. o jednakowej odległości od brzegu jeziora, od granicy państwowej
W wyniku operacji następuje podział przestrzeni na część znajdującą się wewnątrz i na zewnątrz bufora.
Bufory można tworzyć wokół wszystkich typów danych wektorowych.
Bufory interpretuje się najczęściej jako strefy zakazu lub nakazu oraz obszary wpływu, a także w analizach sąsiedztwa.
Analizy sieciowe
Mogą być realizowane na zbiorach połączonych obiektów liniowych.
Sieć jest zdefiniowana jako graf zorientowany G=(N,A) składający się z N wierzchołków (węzłów) i A krawędzi (linii) łączących wierzchołki.
Wyróżnia się trzy rodzaje funkcji sieciowych:
Funkcja obciążania sieci- pozwala m.in. na modelowanie zatorów na drogach lub zatorów w kanalizacji burzowej
Optymalizacja poruszania się po sieci- umożliwia znalezienie najkrótszej drogi pomiędzy dwoma punktami sieci, przy czym „najkrótszy” odnosi się do odległości lub czasu potrzebnego do pokonania tej drogi
Funkcja alokacji zasobów- do wyznaczania obszarów pracy dla patroli policyjnych lub jednostek ratownictwa
01.12.2010r.
Analizy przestrzenne danych rastrowych
Analizy mogą być wykonywane zarówno na jednej, jak i kilku warstwach tematycznych.
Analizę na kilku warstwach tematycznych można wykonać nawet wówczas, gdy dysponujemy danymi o różnej rozdzielczości (różna wielkość komórki rastra).
Zmiana wielkości komórki rastra wymaga albo połączenia kilku komórek w jedną, albo podziału komórki.
Przepróbkowanie - (resampling) polega na obliczeniu wartości elementów rastra. Operacja wykonywana jest wtedy, gdy zmieniamy wielkość komórki lub jej lokalizację przestrzenną. Obliczenie nowej wartości komórki rastra odbywa się jedną z trzech metod: 1) najbliższego sąsiedztwa, 2) interpolacja bilinearna, 3) metoda splotu sześciennego.
Reklasyfikacja - polega na przypisaniu nowych wartości komórkom rastra. Wykonywana jest w celu zmniejszenia liczby klas lub zastąpienia wartości wyrażonych w jednej skali wartościom wyrażonym w innej skali.
Operacje arytmetyczne, logiczne i matematyczne na jednej warstwie
Komórki rastra wynikowego przyjmują wartości obliczone zgodnie z zadeklarowaną formułą.
W przypadku operacji arytmetycznych wartości rastra mogą być mnożone lub dzielone przez podaną liczbę.
Operacją logiczną jest wyszukanie komórek rastra o określonej wartości i zapisanie wyników w nowej warstwie przyjmującej wartości 1 dla komórek spełniających warunek i 0 dla komórek nie spełniających warunku.
Przykładem operacji matematycznych jest obliczanie nachylenia i ekspozycji stoku. Obliczenia są możliwe, gdy w komórkach rastra jest zapisana informacja o wysokości terenu.
Operacje na kilku warstwach rastrowych
Operacje arytmetyczne odpowiadają nakładaniu warstw wektorowych.
Przed operacją należy doprowadzić do tego, aby wielkość podstawowych elementów rastra we wszystkich warstwach była jednakowa oraz aby wszystkie warstwy były zapisane w tym samym układzie współrzędnych.
W przypadku nakładania się logicznego z użyciem operatora logicznego i (and) w warstwie wynikowej wartości poszczególnych komórek mają wartości TRUE lub FALSE. Użycie tego operatora logicznego odpowiada operacji przecinania danych wektorowych (INTERSECT).
Operator logiczny lub (or) przypisuje wartość TRUE wtedy, gdy spełniony jest warunek dla jednej z warstw wejściowych. Wynik operacji z tym operatorem odpowiada operacji łączenia danych wektorowych (UNION).
W operacjach logicznych wykorzystywana jest także negacja (NOT) i wykluczenie (NOR).
Analiza bliskości.
Polega na znalezieniu tych komórek rastra, które znajdują się w określonej odległości od komórek należących do zadanej klasy. W wyniku powstaje nowa warstwa tematyczna, w której komórki przyjmują wartości zgodne z odległością od zadanej klasy
Odległość może być liczona jako odległość euklidesowa, odległość typu Manhattan (wzdluż krawędzi komórek rastra) lub jako bliskość od określonych elementów rastra.
Analiza sąsiedztwa.
Polega na analizie każdego elementu rastra w stosunku do otaczających go elementów i przypisania mu określonej wartości.
W tym celu po macierzy rastrowej przesuwa się okno (filtr) o zadanej wielkości, wewnątrz okna obliczona jest wartość zgodnie z zadeklarowanym algorytmem, która następnie jest przypisywana elementowi znajdującemu się w środku okna przeszukującego. Wynik analizy jest zapisywany w nowej warstwie tematycznej.
Zastosowanie analizy sąsiedztwa :
Wykrywanie granic między klasami; w warstwie wynikowej zostają zapisane wartości tylko w miejscach, gdzie sąsiadujące komórki są przypisane do różnych klas.
Określenie jednorodności danych; w wyniku w nowej warstwie jest zapisana wartość najczęściej występującej klasy.
Określenie zróżnicowania danych; w warstwie wynikowej zapisana jest liczba klas (różnych wartości) istniejących w przeszukującym oknie.
Analiza zróżnicowania danych.
Polega na obliczeniu, ile różnych klas (różnych wartości piksela) znajduje się wokół każdego elementu rastra. Obliczenia są wykonywane w oknie o zadanej wielkości, które przemieszcza się po całym obrazie. Wartości zróżnicowania obliczone są dla centralnego punktu i zapisywane w rastrze wynikowym w miejscu odpowiadającym położeniu punktu centralnego okna.
Architektura systemów informacji przestrzennej
Pojęcie Architektury SIP
Projekt oprogramowania aplikacyjnego obejmującego m.in. protokoły, sposoby rozbudowy i współdziałanie z innymi programami.
Etapy rozwoju architektury SIP
Rozwiązanie typu desktop.
w początkowych fazach rozwoju SIP;
zamknięty, jednostanowiskowy SIP;
funkcjonalność związana z lokalnie zainstalowanym specjalistycznym oprogramowaniem;
zapis danych na dysku w pliku binarnym - nie było podziału na dane geometryczne i opisowe.
Architektura dwuwarstwowa klient-serwer.
rozdzielenie części opisowej i geometrycznej;
część geometryczna była zapisywana na serwerach w postaci plików binarnych, a część opisowa w relacyjnej bazie danych;
oprogramowanie było klientem obu serwerów;
możliwość efektywnego przechowywania danych, możliwość analiz przestrzennych i zarządzania danymi poprzez język SQL;
powstanie systemów pozwalających na zasilanie bazy danych i aktualizację przez wielu operatorów.
Architektura wielowarstwowa.
w wyniku rozwoju technologii informatycznych i powszechności Internetu;
rozproszenie komponentów architektury w Internecie;
dystrybucja danych za pomocą przeglądarki WWW;
serwerem aplikacji jest oprogramowanie do wizualizacji i analizy danych przestrzennych;
połączenie do wielu baz danych;
cienki klient, średni klient, gruby klient.
Architektura wielowarstwowa w porównaniu do dwuwarstwowej:
niższy koszt udostępniania danych,
intuicyjna obsługa,
szerszy zasięg,
możliwość administrowania rozproszonym systemem z jednego miejsca,
rozdzielenie funkcji systemu na niezależne moduły.
Wady architektury wielowarstwowej:
ograniczone mozliwości wykonywania operacji na danych,
wydłużony czas oczekiwania na mapę,
możliwość nieuprawnionego pozyskiwania danych.
3a. Architektura trójwarstwowa.
zawiera: aplikację tworzącą interfejs użytkownika, serwer aplikacji i bazę danych,
klient obsługuje swój własny interfejs graficzny,
interakcje klienta z bazą danych i obliczenia wykonuje warstwa pośrednia - serwer aplikacji.
Architektura zorientowana na usługi sieciowe.
SOA (Service-Orieted-Architecture),
Standaryzacja architektury usług sieciowych przez W3C WSA (Web Service Architecture),
System informatyczny jako luźno powiązane usługi sieciowe,
Usługa sieciowa (web service) umożliwia wymianę danych między różnymi punktami w sieci i zapewnia osiągnięcie interoperacyjności.
Interoperacyjność - możliwość współdziałania aplikacji niezależnie od tego jak zostały zbudowane i w jakim systemie operacyjnym działają.
Usługi mogą się łączyć - umożliwia to wykonywanie złożonych obliczeń
Etapy rozwoju Architektury SIP:
dostawcy usług rejestrują usługi w serwisach katalogowych (opisy usług w języku WSDL)
klient dzięki serwisom katalogowym może znaleźć usługi i połączyć używając protokołu SOAP
standardy związane z serwisami sieciowymi: XML, SOAP, UDDI, WSDL.
XML - język znaczników do definiowania formatu i struktury dokumentów
SOAP - protokół dostępu do obiektów, wykorzystuje język XML\
UDDI - specyfikacja bazy danych, w której dostawcy rejestrują swoje usługi za pomocą dokumentów WSDL
WSDL - język do opisu usługi WWW.
Architektura zorientowana na geoinformacyjne usługi sieciowe.
informacja przestrzenna wymagała dodatkowych standardów.
Komponenty: dostawca usług i danych, klient usługi, katalog metadanych.
Podstawowe usługi: udostępnianie danych on-line w postaci rastrowej WMS i WCS oraz wektorowej WFS.
WCS: protokół dostarczenia danych rastrowych.
WMS: specyfikacja, która określa sposób w jaki klient zamawia mapę (nazwa warstwy, rozmiar obrazu, współrzędne) oraz sposób opisu danych.
WFS: usługa pozwalająca otrzymanie danych w postaci wektorowej w postaci GML.
Katalog metadanych (rejestr usługi UDDI)
Odszukaj 1.Opublikuj metadane
ISO 19115
Klient usługi Dostawca usług i danych
(przeglądarka WWW) (WMS, WFS, WCS)
Protokół OGC Web Services
WMS - usługa udostępniająca dane przede wszystkim w formacie obrazowym (jpg,tif,png)
WFS - usługa udostępniająca dane w postaci wektorowej (plik gml)
WCS - usługa udostępniająca dane rastrowe na których istnieje możliwość wykonywania analiz przestrzennych
Ogólny model danych SIP
(świat realny) wiedza tematyczna ----->schematy pojęciowe
Obiekty geograficzne --------------->Obiekty i metody implementowane ------------->SIP
Przejście od świata rzeczywistego do jego reprezentacji w komputerze wymaga m.in. opracowania modelu danych SIP
Integracja Danych
W architekturze klient-serwer najpierw integrowane są bazy danych w hurtowni GIS, a dopiero później są udostępniane.
W architekturze zorientowanej na geoinformacyjne usługi sieciowe dane są udostępniane on-line przez przeglądarkę WWW.
Cechy informacji geograficznej
Wszechobecność.
Różnorodność producentów, dysponentów i użytkowników.
Różnorodność platform i systemów narzędziowych.
Rozproszenie realizacji GIS.
Udział w wielorakich procesach decyzyjnych,
od długofalowych - np. planowanie przestrzenne,
do procesów w czasie rzeczywistym - np. w sytuacjach kryzysowych.
Współdziałanie - przesłanki
Podstawa funkcjonowania GIS: zapewnienie współdziałania w tak zróżnicowanych środowiskach.
Ta sama informacja może istnieć jako dane w wielu różnych formach.
Reguły interpretacyjne zależą od technologii.
Współdziałanie wymaga rozwiązań na poziomie metodologii, czyli na poziomie struktur informacyjnych, a nie instancji danych.
Współdziałanie - definicje
Dyrektywa INSPIRE Parlamentu Europejskiego, marzec 2005:
możliwość łącznego wykorzystania zbiorów danych przestrzennych oraz usług, zapewniająca spójną i podwyższoną wartość wyniku.
PN-EN ISO 19101:
zdolność do zapewnienia udziału w IG zróżnicowanych środowisk narzędziowych, przedmiotowych, instytucjonalnych i innych:
dostęp do danych i narzędzi do ich przetwarzania niezależnie od ich lokalizacji,
akceptacja i stosowanie danych i narzędzi niezależnie od związanych z nimi platform i nośników,
rozwój środowisk przetwarzających bez ograniczeń wprowadzonych przez dostawców danych,
wspomaganie budowy infrastruktur informacyjnych w innych dziedzinach,
udział w wymianie danych i usług wg potrzeb rynkowych.
Współdziałanie - wnioski
„Znaczeniowe” komunikowanie informacji w miejsce „bezznaczeniowego” transferu danych.
Umożliwienie komunikowania każdej informacji geograficznej (co do formy i treści) pomiędzy wszelkimi sensownymi i racjonalnymi realizacjami sprzętowo - programowymi GIS
Normalizacja IG - racjonalny sposób i forma zapenienia współdziałania.
Standardy i normy
Standard - wzorzec powszechnie akceptowany i uznawany za najlepszy w danych okolicznościach.
Standaryzacja - niesterowane i żywiołowe wprowadzenie takich wzorców oraz postępowanie wg nich.
Norma wg PN-N-02000:1994 - dokument przyjęty na zasadzie konsensu i zatwierdzony przez upoważnioną jednostkę organizacyjną, dokument ustalający - do powszechnego i wielokrotnego stosowania - zasady, wytyczne lub charakterystyki odnoszące się do różnych rodzajów działalności lub ich wyników i zmierzający do uzyskania optymalnego stopnia uporządkowania w określonym zakresie.
Normalizacja: - proces opracowywania, zatwierdzania, wprowadzania i upowszechniania norm.
działalność zmierzająca do uzyskania optymalnego w danych okolicznościach stopnia uporządkowania w określonym zakresie poprzez ustalenie postanowień przeznaczonych do powszechnego i wielokrotnego stosowania, dotyczących istniejących lub mogących wystąpić problemów
Normalizacja w IG: zespół środków informatycznych niezbędnych dla współdziałania oddzielnych realizacji GIS poprzez zapewnienie przepływu informacji pomiędzy odmiennymi środowiskami.
Norma a standard -
Standard to wzorzec pewnego postępowania w danej dziedzinie, przyjęty na podstawie sprawdzonych rozwiązań, dobrych praktyk natomiast norma to dokument zatwierdzony przez upoważnioną jednostkę normalizacyjną.
Charakterystyka norm serii iso 19100
normy te opisują szereg zagadnień dotyczących informacji geograficznej. Normy określają metody, narzędzia i usługi służące zarządzaniu informacją geograficzną.
Normy serii ISO 19100
Normy ISO serii 19100 dotyczą IG i opisują pewne zagadnienia dotyczące obiektów (zjawisk), które są bezpośrednio lub pośrednio związane z położeniem względem Ziemi.
Normy określają metody, narzędzia i usługi służące zarządzaniu IG, w tym:
definicję, pozyskiwanie, analizę, dostęp, przedstawienie i przeniesienie danych pomiędzy różnymi użytkownikami, systemami i lokalizacjami.
Normy mają charakter metodologiczny.
Stosowanie norm nie jest obowiązkowe.
Cel norm serii ISO 19100
Normy ISO 19100, odnoszące się do różnych aspektów opisywania i zarządzania informacją geograficzną oraz usług, mają na celu (Pachelski, 2004):
Podwyższenie stopnia zrozumienia i wykorzystania IG w zróżnicowanych kręgach użytkowników;
Promowanie sprawnego, skutecznego i ekonomicznego wykorzystania cyfrowej IG oraz stowarzyszonych z nią systemów sprzętowych i oprogramowań;
Uczestniczenie w zjednoczonych działaniach na rzecz globalnych problemów ekonomicznych i humanitarnych.
Klasyfikacja norm
Normy serii ISO 19100
Modele danych: klasyfikacja obiektów i ich charakterystyk (w tym geometrycznych i topologicznych) oraz charakterystyka w relacji między obiektami
(aspekty geometryczne i topologiczne, a także ich wzajemne relacje)
Profile i normy funkcjonalne: technika doboru i łączenia odpowiednich pakietów i podziałów rozwiązań normatywnych z pełnego zbioru norm stosowanie do indywidualnych wymagań użytkowników i dziedzin zastosowań
Podstawy metodyczne: stosowana terminologia, metodologia informacji geograficznej, testowanie produktów geoprzestrzennych na zgodność z normami (model odniesienia, język schematów pojęciowych, terminologię, zasady badania zgodności wyrobów z rodziną norma i testowania tej zgodności;)
Usługi w zakresie informacji geograficznej: wyznaczanie położenia obiektów, metody prezentacji IG, metody kodowania dla celów transferu danych;
Administrowanie danymi: tworzenie metadanych, opracowanie katalogów obiektów, procedury oceny jakości danych
(opisy jakości danych oraz procedury oceny jakości, metadane, katalogowanie obiektów.)
Organizację normalizacyjne:
a)między narodowa organizacja normalizacyjna (ISO)
w dziedzinie informacji geograficznej komitet techniczny (TC 211)
b) Europejski komitet normalizacyjny (CEN)
w dziedzinie informacji geograficznej komitet techniczny tc 287
c)Polski komitet normalizacyjny (PKN)
w dziedzinie informacji geograficznej komitet techniczny kt 297
w dziedzinie geodezji komitet techniczny kt 298
normy międzynarodowe oznaczane są skrótem ISO, normy europejskie EN, i polskie normy PN
do zbioru polskich norm włączona może być tylko norma przyjęta przez europejski komitet normalizacyjny.
normy mają charakter metodologiczny (prezentują szereg metod postępowania w zakresie zarządzania informacją geograficzną )
istnieje dobrowolność w zakresie stosowania norm
polskie normy wprowadzane są za pomocą dwóch metod:
a) metoda tłumaczenia
b) metoda uznania - normy przyjmowane są w trzech wersjach językowych (angielski, niemiecki, francuski)
Cel normalizacji w dziedzinie IG
-celem normalizacji w obszarze IG jest ułatwienia interoperacyjności współdziałania między różnorodnymi systemami informacji geograficznej
-celem normalizacji w odniesieniu do informacji geograficznej osiągane są poprzez:
-formułowanie modeli pojęciowych dla różnych dziedzin przedmiotowych, zasady i środki zgodnych implementacji (realizacji) modeli pojęciowych zróżnicowanych środowiskach narzędziowych, przedmiotowych i instytucjonalnych
-zapewnienie efektywnego przepływu i wykorzystania informacji geograficznej ( efektywna wymiana danych)
Wykorzystanie norm serii ISO 19100
1.Dyrektywa INSPIRE , rozporządzenia komisji wspólnoty europejskiej , przepisy implementacyjne INSPIRE (w tym specyfikacje danych przestrzennych)
Zasady i środki zgodnych implementacji
normy iso przedstawiają strategię budowy infrastruktury informacji przestrzennej, sposoby wymiany danych
Schemat aplikacyjny uml |
||||
Specyfikacja usługi dla sieci WEB |
Specyfikacja tablicy w realizacyjnej bazie danych |
Schemat XML transferu danych |
||
|
||||
Produkt A |
Produkt B |
Produkt C |
ProduktD |
ProduktE |
Wykorzystanie norm iso w krajowej infrastrukturze przestrzennej
stosowanie norm przebiega dwu torowo:
a) wynika z obowiązków które nakłada na nas dyrektywa inspire
b)polega na wykorzystaniu norm w branżowych przepisach wykonawczych (tj. ustawy i rozporządzenia)
Standardy i specyfikacje OGC
The Open Geospatial Consortium, Inc (OGC) jest międzynarodowym konsorcjum skupiającym ponad 383 firm, agencji rządowych oraz uczelni, które uczestniczą w wypracowaniu standardów.
Abstract Specification
Opisują niezależny od platformy narzedziowej abstrakcyjny model dla większości dokumentów OGC. Stanowią model odniesienia dla rozwijanych standardów OpenGIS. Wiele z tych specyfikacji staje się normami serii ISO 19100.
OpenGIS Standards
Są to dokumenty przyjmowane na zasadzie konsensu i zaaprobowane przez członków OGC. Opisują reguły oraz wskazówki dla interfejsów i technik kodowania, które umożliwiają osiągnięcie interoperacyjności.
15.12.2010r.
SIP- System Informacji przestrzennej
SIT- System Informacji o terenie
GIS- System Informacji geograficznej
SIP dzieli się na SIT i GIS ze względu na skale opracowań.
SIP jest SIT
Wytwarza, systematyzuje, udostępnia informacje
SDI- Infrastruktura Danych Przestrzennych
Infrastruktura Informacji Przestrzennej- są to zbiory danych opisane meta danymi oraz stowarzyszone z nimi struktury.
05.01.2011r.
Oprogramowanie SIP/SIG
Funkcjonalność oprogramowania SIP/SIG
System informacyjny, dla którego zastosowano środki i metody informatyki jest systemem informatycznym.
System informatyczny to zestawienie lub sposób zorganizowania pewnych elementów, aby osiągnąć ustalony cel dzięki przetwarzaniu informacji.
System składa się z kilku podstawowych elementów:
oprogramowania - czyli programów komputerowych, struktur danych i dokumentów, które pomagają w realizowaniu wymaganych metod i procedur;
sprzętu - czyli elektronicznych urządzeń obliczeniowych, urządzeń komunikacyjnych i elektromechanicznych, które stanowią otoczenie systemu;
ludzie - użytkownicy i operatorzy sprzętu i oprogramowania;
baz danych - uporządkowanych zbiorów informacji udostępnianych z pośrednictwem oprogramowania;
dokumentacji - sposobu działania i użytkowania systemu;
procedur - kroków określających sposób użycia elementów systemu.
Funkcje SIP/GIS
przeglądanie mapy
płynne powiększanie / pomniejszanie
filtrowanie danych umieszczonych na mapie
wyszukiwanie obiektów należących do pewnej kategorii
znajdowanie obiektów o określonych atrybutach opisowych
analizy przestrzenne
edycja mapy: wprowadzenie, weryfikowanie danych
przechowywanie danych w bazie danych, zarządzanie bazą danych
przetwarzanie danych
Wprowadzanie danych:
Wprowadzanie danych pozyskanych z różnych źródeł.
Wprowadzanie danych opisowych i operacji pomocniczych.
Wykrywanie błędów i redagowanie danych przestrzennych.
Wykrywanie błędów i redagowanie danych opisowych.
Zarządzanie bazą danych systemu:
Definiowanie modelu danych przez określenie obiektów, relacji, atrybutów.
Funkcje ogólne: wyszukiwanie danych, dostęp do danych za pomocą języka programowania.
Przetwarzanie danych:
Konwersja i zamiana struktury danych.
Transformacje.
Operacje rastrowe.
Analizy przestrzenne.
Analizy statystyczne.
Wyprowadzanie danych:
Funkcje ogólne: generowanie rysunków lub obrazów, wykonywanie kopii rysunków lub obrazu wyświetlanego na ekranie, zestawienia i wykresy.
Sporządzanie map.
Łączność między operatorem i systemem:
Formy łączności: komendy, technika menu, interaktywny język komend.
Środki pomocnicze: informacje o błędach, programy instruktażowe, „help”.
Podział oprogramowania
I - zastosowanie
Uniwersalne zastosowanie (ARC/INFO - ArcGIS, GeoMedia).
Zastosowanie z zakresu infrastruktury technicznej i usług publicznych (MGE, GENASYS).
Ukierunkowanie na przetwarzanie informacji uzyskanych przy użyciu różnorodnych technik teledetekcyjnych (TNT - MIPS).
II - możliwości
Professional SIP/GIS: zaawansowane funkcje do przetwarzania danych, duże wymagania sprzętowe.
Desktop SIP/GIS: prostota obsługi przy dużej funkcjonalności, uniwersalność zastosowań.
Business SIP/GIS: do laików, prostota działania, w branżach zastosowanie, proste funkcje do analizy danych.
III - dostępność
Komercyjne - płatne, producenci mają wiele oprogramowań - komponentów, z których użytkownik może budować system w zależności od swoich potrzeb:
ESRI ArcGIS: ArcInfo, ArcView, ArcIMS ... ;
Integraph GeoMedia, Geomedia WebMap;
MapInfo, MapInfo MapXtreme;
Bentley Microstation Geographics, Bentley Geo Web Publisher - integracja SIP/GIS/CAD;
Autodesk GIS - desktop, web i mobile GIS.
Open Source - dostępne bezpłatnie łącznie z kodem, ale są ograniczenia: nie do zastosowań komercyjnych, dalsze rozpowszechnianie tylko z kodem - oprogramowanie w języku programowania (Java, C).
Zalety: niskie koszty korzystania, dostęp do kodów, szerokie możliwości dostosowania do własnych
potrzeb, oszczędność czasu (w porównaniu z tworzeniem własnego oprogramowania)
Wady: bariery psychologiczne, zatrudnienie specjalistów, mała liczba aplikacji.
GRASS, POSTGIS, Thuban, QGIS, GMT.
PostgreSQL/PostGIS
Kryteria wyróżnienia kategorii opracowania:
Funkcjonalność
Przeznaczenie
Wykorzystywane technologie
Model dystrybucji I licencjinowania
Licencje
GPL- nie można integrować się z komercyjnym oprogramowaniem, nie można rozpowszechniać pod zmienioną licencją I nie można modyfikować bez upublicznienia.
LGPL- można integrować się z komercyjnym oprogramowaniem
Porównywanie oprogramowania
Porównywanie cech:
A: Cena m modułu podstawowego
B: Postać danych przestrzennych przyjęta w systemie: wektorowa, rastrowa, hybrydowa.
C: Wymogów technicznych (parametry techniczne komputera)
D: Dziedzina zastosowania
Analiza funkcjonalności:
A:Wprowadzanie danych przestrzennych i opisowych: samodzielność przy pozyskaniu danych,
wykrywanie brakujących tekstów mapy, kontrola danych pod względem formalnym, redagowanie
danych opisowych.
B: Zarządzanie bazą danych
C: Przetwarzanie i analiza danych, możliwość konwersji i zamiany struktury danych, transformacje do
układów określonych współrzędnymi punktów, analizy przestrzenne
D: Wyprowadzanie danych: kompletność sporządzania map
E: Łączność operatora z systemem (interface, interfejs użytkownika): czy intuicyjnie można pracować
w programie.
Integracja danych pomiędzy pakietami oprogramowania
Integracja wewnętrzna pakietów
Integracja informacji: Możliwość wymiany różnych typów danych.
gromadzenie danych w grupach, kompresja danych, typy danych ze względu na model danych i źródło danych
Integracja technologii obróbki informacji: możliwość przetwarzania danych.
gromadzenie, analiza i prezentacja danych, dopasowanie, kompletność, automatyzacja.
Integracja zewnętrzna pakietów
Integracja oprogramowania i sprzętu komputerowego: wymagania sprzętowe.
Integracja platform narzędziowych, aspekt systemów operacyjnych, zarządzanie różnymi bazami danych, korzystanie ze sprzętu różnych klas.
Integracja organizacyjna: możliwości stosowania różnych SIP.
Przepisy prawne, środowiska wykorzystujące i wytwarzające oprogramowanie.
METODY WDRAŻANIA SIP/GIS:
Samodzielne tworzenie systemu od samego początku
Zakup części oprogramowania
Zakup pełnego oprogramowania
Zakup pełnego oprogramowania i sprzętu
12.01.2011r.
Wizualizacja danych przestrzennych
Wizualizacja oznacza uczynienie pewnych cech widocznymi z tym samym umożliwienie ich poznania za pomocą wzroku.
Graficzna prezentacja pojęciowego modelu zjawiska.
Wizualizacja stosowana we wstępnej ocenie przestrzennego rozkładu badanego zjawiska, w trakcie analizy danych i do przedstawienia wyników analiz.
Wizualizacja to sprawne przekazywanie informacji przestrzennej za pomocą map wykonanych zgodnie ze sztuką kartograficzną.
W SIP proces wizualizacji jest postrzegany jako przetwarzanie danych przestrzennych z bazy danych do postaci graficznej widocznej na ekranie monitora.
Wizualizacja często jest produktem przejściowym, którego zadaniem jest wspieranie użytkownika w pracy z danymi przestrzennymi i może być realizowana w trakcie dowolnego etapu procesu przetwarzania danych przestrzennych.
W trakcie pozyskiwania danych wizualizacja może być wykorzystywana dl sprawdzenia zgodności procesu pozyskania lub nawet oceny struktury baz danych.
W procesach przetwarzania może służyć do przedstawiania wyników działania wykorzystywanych algorytmów.
Wizualizacja może przedstawiać obraz części bazy danych, prosty rysunek wektorowy, obraz rastrowy, wykres, a nawet zestawienie tabelaryczne.
Na etapie prezentacji wyników najczęściej posługujemy się mapami tematycznymi, chociaż programy GIS dostarczają na narzędzi do wizualizacji trójwymiarowej, animacji oraz tworzenia różnego rodzaju raportów.
Nieutrwalone na papierze mapy nazywa [się] mapami „wirtualnymi”, podkreślając ich chwilową naturę i możliwości interaktywnego zmieniania treści, skali, odwzorowania.
Wraz z rozwojem SIP i kartografii komputerowej mapa zaczęła ogrywać zupełnie nową rolę; przestała być tylko narzędziem komunikowania się, lecz także stała się narzędziem wspomagającym proces myślenia (wizualnego) ... .
Animacje
Animacje i hipermapy są metodami wizualizacji zjawisk związanymi z GIS i przekazem multimedialnym.
Animacja to proces sekwencyjnego wyświetlania obrazów, który wywołuje ruch.
Animacje komputerowe dzielimy na trzy rodzaje: klatka po klatce, klatka podstawowa, animacja algorytmiczna.
Podstawą opracowania animacji jest czas, w GIS najczęściej przechowywany w bazie jako atrybut charakteryzujący obiekty. Animacja pokazuje sukcesywną zmianę analizowanych obiektów, przy czym zmianie mogą podlegać atrybuty (np. liczba mieszkańców, wzrost poziomu wody w rzece) i lokalizacja (np. rozbudowa miasta, rozprzestrzenienie się powodzi.
W kartografii z animacjami wiąże się pojęcie zmiennych dynamicznych: trwanie, porządek i stopień zmiany, częstość, czas ekspozycji i synchronizację.
Hipermapy
Trwanie zapisane w postaci map możemy przeglądać w kolejności niesekwencyjnej, niezależnie od tego, w jakiej kolejności tematy były początkowo ułożone.
Środek multimedialny oparty na współrzędnych, pozwalający użytkownikowi na elastyczne przeglądanie informacji. Rola hipermapy polega na wprowadzeniu odniesień przestrzennych do wszystkich składników w systemie i ułatwienie przestrzennego oraz tematycznego przeszukiwania danych. W praktyce hipermapy są szeroko wykorzystywane w nauczaniu geografii, historii, w gospodarce i handlu nieruchomościami, w turystyce.
Mapy trójwymiarowe
Wizualizacja 3-wymiarowa, tak jak animacja i hipermapy, pojawiła się wraz z kartografią komputerową i GIS. Zapotrzebowanie na ten typ opracowań kartograficznych m ścisły związek z pojawieniem się gier komputerowych wykorzystujących wirtualne modele terenu oraz plastyczne postaci z urealnionym obrazem oddającym tekstury, cienie i kształty.
Wcześniej tworzono już mapy plastyczne lub mapy tyflologiczne dla niewidomych i słabowidzących, jednak ze względu na koszty nie były to mapy powszechnie stosowane.
Na mapach płaskich wrażenie trzeciego wymiaru uzyskuje się poprzez odpowiednie cieniowanie rzeźby terenu.
Wizualizacja trójwymiarowa jest często wykorzystywana w planowaniu przestrzennym, ochronie środowiska oraz dydaktyce. Wykorzystuje się ją przede wszystkim wtedy, gdy zależy nam, aby odbiorca szybko i poprawnie zinterpretował wynik analiz m.in. do pokazania obszaru widocznego z danego punktu, zobrazowania trasy przebiegu autostrady, pokazania, co i w jakim stopniu może zostać ziszczone w wyniku powodzi.
Zestawienia tabelaryczne i raporty
W wielu programach GIS dostępne są moduły do tworzenia raportów. W raportach takich można poza danymi liczbowymi, przedstawionymi najczęściej w tabeli, umieścić wykresy, diagramy i mapy. Wykres przedstawia graficzną zależność pomiędzy zmiennymi. Jedną zmienną jest zawsze liczbowa wartość zjawiska, drugą może być czas, powierzchnia, wiek itp. Wykresy najczęściej stosuje się jako uzupełnienie mapy umieszczając je na marginesach mapy lub oddzielnie w raportach.
W GIS istnieją narzędzia do tworzenia rożnych wykresów, można też wykresy importować z zewnętrznych programów statystycznych lub arkusza kalkulacyjnego. Najczęściej dostępne są następujące wykresy: liniowy, słupkowy, histogramowy, kropkowy, kołowy lub bryłowy.
Jeśli dodatkowo na wykresie chcemy przedstawić kierunek zmian, możemy zastosować wykres biegunowy. Najprostszym przykładem wykresu biegunowego jest róża wiatrów, przedstawiająca siłę i kierunek wiatru w określonym miejscu i czasie.
Mapy tematyczne
Problematyka związana z redagowaniem map jest niezwykle szeroka. Z punktu widzenia projektowania mapy najważniejsze jest pytanie o treść mapy, w tym m.in. o to, czy dane które mają być przedstawione na mapie, mają charakterystykę ilościową czy jakościową. Forma zawsze musi być podporządkowana treści.
Redakcję mapy rozpoczynamy od opracowania legendy i kompozycji graficznej mapy.
Projektujemy makietę mapy, w której zapewniamy miejsce na obszar mapy, legendę, tytuł oraz inne informacje dotyczące skali, odwzorowania, zbieżności południków itp., projektujemy ramkę zamykającą arkusz mapy.
W programie SIP wbudowane są kreatory ułatwiające opracowywanie makiety mapy. Utworzoną makietę można zapamiętać i wykorzystać wielokrotnie, np. do sporządzania map seryjnych.
Redagując mapę tematyczną należy również zwrócić uwagę na treść podkładową, która nie powinna ograniczać czytelności zagadnień tematycznych, a spełniać jedynie rolę tła dla ich prezentacji i łatwej percepcji.
Z reguły dane wykorzystywane jako treść podkładowa gromadzone są w oddzielnych bazach danych lub na odrębnych warstwach tematycznych tworząc zbiory danych bazowych, referencyjnych lub cyfrowe mapy podkładowe.
Dane bazy są systematyzowane według grup treści oraz stopnia szczegółowości, dzięki czemu można wygenerować informacje niezbędne do opracowania wielu różnych pod względem treści i skali map tematycznych.
Do treści podkładowej zaliczamy: siatkę kartograficzną, podział administracyjny, elementy sytuacyjne (m.in. linię brzegową, drogi, rzeki, granice zabudowy) oraz uproszczony rysunek poziomicowy.
19.01.2011r.
SIP
System informacji przestrzennej
Meta dane CSW- usługa katalogowa
Geoinformacje
Obiekt przestrzenny (geograficzny)
Geoportale
Źródła danych
INSPIRE
Infrastruktura danych przestrzennych
Mapa cyfrowa
Tabela (baza danych)
Funkcje SIP
Analizy przestrzenne
Usługa przestrzenna
Ogólny model danych SIP
Obiekt geograficzny- obiekt występujący w świecie rzeczywistym
Obiekt przestrzenny- obiekt, który jest reprezentowany w tabeli
Infrastruktura Informacji Przestrzennej: - zbiory, usługi przestrzenne dla tych zbiorów
- metadane
- aspekty legislacyjne
Zbiory:
- mapa zasadnicza
- mapa ewidencyjna
- geodezyjne sieci uzbrojenia terenu
- osnowy szczegółowe
- osnowy podstawowe
- TBD- baza danych topograficznych
- baza danych obiektów ogólno geograficznych
- państwowy rejestr granic
- państwowy rejestr nazw geograficznych
Model wektorowy dzielimy na prosty i topologiczny
Analizy przestrzenne: - funkcje SIP
System zarządzania
Dane wejściowe: bazą danych: Dane wyjściowe:
- źródła danych - obiekt przestrzenny - metadane
- metadane - tabela (baza danych) - geoinformacja
- funkcje SIP - funkcje SIP - geoportale
- mapa cyfrowa - funkcje SIP
NA CO ZWRÓCIĆ UWAGĘ:
SIP- definicja, SIT, GIS, zadania SIP
Kryteria podziału systemu informacji przestrzennej, zastosowanie SIP
Model danych SIP- pojęcie, rysunek, cechy
Model danych, a struktura danych SIP
Proste elementy geometryczne i topologiczne
Obiekt przestrzenny- pojęcie, rodzaje: ciągły, dyskretny
Analizy przestrzenne- pojęcia, podział, cel
Ustawa o Infrastrukturze Informacji Przestrzennej
INSPIRE- pojęcie, cel, sposób realizacji, tematy danych przestrzennych
Wizualizacje danych przestrzennych
Dane referencyjne i tematyczne
dane geo referencyjne - dane które są odniesione przestrzennie do powierzchni ziemi (współrzędne, identyfikator geograficzny) i stanowią podstawę dla danych tematycznych
dane referencyjne zbierane są głównie przez służbę geodezyjną i kartograficzną
są to ( rozporządzenie ministra rozwoju regionalnego i budownictwa w sprawie szczegółowych zasad i trybu założenia i prowadzenia krajowego systemu informacji o terenie) :
1.System odniesień przestrzennych
2. Rejestr granic
3.Ewidencja gruntów i budynków
4.Rejestr nazw geograficznych
5.Ewidencja miejscowości, ulic i adresów
Wyróżnienie danych geoinformacyjnych wynika z założeń dyrektywy INSPIRE, ustawy o IIP(Infrastruktura informacji przestrzennej) i odpowiadają tematom z pierwszego załącznika danych przestrzennych
dane tematyczne - dane zbierane i przetwarzane w celu skupienia warstwy informacyjnej będącej przedmiotem określonej dziedziny zastosowania .
W kontekście infrastruktury informacji przestrzennej są to zbiory wymieniane w trzeciej grupie tematycznej np. gleba zagospodarowanie przestrzenne, obiekty produkcyjne i przemysłowe, rozmieszczenie ludności
Systemy informacji przestrzennej pozwalają na przygotowanie i przetworzenie oraz prezentację zarówno danych referencyjnych jak i tematycznych.
Rodzaje kartograficznych opracowań tematycznych i specjalnych prowadzonych przez służbę geodezyjną i kartograficzną
Rozporządzenie rady ministrów w sprawie rodzajów kartograficznych opracowań tematycznych i specjalnych
Paragraf drugi
W zakresie zasad opracowania mapy hydrograficznej polski 1:50 000 obowiązują wytyczne techniczne GIS-3 w zakresie zasad opracowania mapy sozologicznej polski w skali 1:50 000 opisują wytyczne techniczne GIS-4
Źródła danych wykorzystywanych w systemach informacji przestrzennej.
Klasyfikacja źródeł:
1.Mapy:
a)podział map ze względu na skale: -wielko- średnio- małoskalowe
b)przeznaczenie: ogólno geograficzne (topograficzne) i tematyczne (społeczno gospodarcze) i przyrodnicze
c)Format mapy analogowe, cyfrowe
d)temat mapy geologiczne geomorfologiczne hydrograficzne glebowo-rolnicze leśne mapa przeglądowa potencjalnej roślinności naturalnej Polski sozologiczne
2.Zdjęcia
a)lotnicze
b)naziemne
c)satelitarne
3.Odbiorniki GNSS
4.Automatyczne stacje pomiarowe - urządzenie i podłączone do niego czujniki w celu obserwacji i rejestracji danych
5.Pomiary geodezyjne: tachimetria, niwelacja,
6.Bazy danych wektorowych - tworzone przez państwowe służby geodezyjne i kartograficzne oraz inne instytucje i organizację
Cechy danych przestrzennych
Proces wprowadzania danych obejmujący m.in. zadanie harmonizacji i integracji danych wiąże się z koniecznością oceny jakości danych procedura oceny jakości danych wymaga określenia wskaźników (parametrów) i miar jakości. W trakcie oceny zasobu należy wziąć pod uwagę cechy danych.
Klasyfikacja cech danych
Dokładność- bliskość wartości prawdziwej, określa się ją stosując pojęcia teorii błędów i statystyki matematycznej.
Precyzja- zdolność dokładnego przedstawienia wielkości, wyrażająca się np. liczbą cyfr w zapisie liczby
Powtarzalność- zdolność powtarzanej w określonych warunkach:
Rejestracji danej na wejściu do systemu
Prezentacji danej na wyjściu z systemu, zależy od błędów, które nie są stałe, określa się ją stosując pojęcia teorii błędów i statystyki matematycznej.
Rozdzielczość- zdolność wykrywania lub różnicowania wielkości.
Zmienność- jako miarę przyjmuje się przeciętny czas po jakim następuje zmiana wartości atrybutu w rzeczywistości.
Aktualność- związana z odstępem czasu pomiędzy momentem zmiany wartości atrybutu jaka nastąpiła ostatnio w rzeczywistości, a momentem pobrania/zapisu danej z/w systemie, jest to różnica między okresem zmiany wartości atrybutu w rzeczywistości a czasem aktualizacji.
Czas aktualizacji to łącznie czas reakcji na zmianę i czas rejestracji zmiany,
Podział aktualizacji:
Bieżąca- po każdorazowym zaistnieniu zmiany
Okresowa- po zaistnieniu większej liczby zmian ( w ustalonych lub zmieniających okresach)
Wiarygodność- zdolność w granicach błędów pomiarowych między informacją uzyskaną na podstawie danych systemu a stanem rzeczywistym w momencie pobrania danych. Brak zgodności z następstwem omyłek i braku aktualności.
Dostępność- łatwość i szybkość uzyskiwania danych, zależna od użytkownika i rodzaju danych
Kompletność- stosunek liczby danych w systemie do liczby danych, które powinny w nim być, można rozróżnić kompletność pod względem obszaru i treści
Odpowiedniość- wyraża stopień zaspokojenia potrzeb informacyjnych użytkownika systemu
Koszt- składa się z kosztów uzyskania, przetworzenia i dostarczania ich użytkownikom w określonej postaci
Wartość- korzyść wynikająca z użycia uzyskanej informacji zamiast lub w uzupełnieniu do informacji posiadanych dotychczas lub stratę jaką mógłby użytkownik ponieść gdyby z informacji nie skorzystał
Klasyfikacja modeli danych
I Sposób prezentacji obiektów
a)model wektorowy
b)rastrowy
Model wektorowy
II ze względu na zapis położenia obiektu
położenie obiektu zapisane jest za pomocą współrzędnych ( geograficznych, płaskich)
model jest bliższy intuicyjnemu myśleniu o jednostkach przestrzennych które wyobrażamy sobie jako figury geometryczne
model charakteryzuje się dużą dokładnością położenia każdego obiektu i pozwala na definiowanie relacji między obiektami w sposób ścisły (związki topologiczne)
Punkt - położenie opisane za pomocą pary współrzędnych a wizualizowany za pomocą symboli
Linia - położenie określone ciągiem par współrzędnych (początek i koniec)
reprezentacja linii: odcinek, wektor, łamana (otwarta, zamknięta), krzywa
powierzchnia - położenia wykazywane przez ciąg współrzędnych punktów charakterystycznych, początek, punkty załamania, koniec pokrywa się z początkiem
reprezentacja powierzchni - wielobok
powierzchnia wyznaczana jest przez łamaną zamkniętą
złożoność obiektów:
a) obiekty proste zapisane przy pomocy punktów, linii, i wieloboków (wyrażone za pomocą prostych elementów geometrycznych )
b) obiekty kompleksowe ( złożone )
Rodzaje modeli wektorowych
w zależności od tego czy w bazie danych zapisane są tylko współrzędne czy też relacje topologiczne wyróżnia się:
a)prosty model wektorowy
b)topologiczny model wektorowy
Cechy prostego modelu wektorowego
w modelu występuje wielokrotne nadpisanie współrzędnych punktów które definiują różne obiekty np. obiekt powierzchniowy (działka)
w modelu tym występuje wielokrotny zapis współrzędnych punktów, model nie przechowuje informacji o długości linii, powierzchni wieloboku ani zależnościach przestrzennych między obiektami ( wielkości te są obliczane metodami geometrii analitycznej
Prosty zapis pozwalający na wierne odtworzenie położenia i kształtu obiektów oraz szybkie wyświetlenie danych na ekranie monitora
Cechy topologicznego modelu wektorowego
w modelu tym poza współrzędnymi zapisywane są zależności topologiczne między obiektami zgromadzonymi w bazie
odwzorowanie prostych elementów geometrycznych na proste elementy topologiczne
Punkty ---> węzły
linie ---> krawędzie
wielobok--->poligony (powierzchnia topologiczna)
relacje topologiczne na poziomi fizyczny przechowywane są w odpowiednich tabelach
Rodzaje relacji topologicznych
Model rastrowy - model powstający w wyniku peselacji ( podziału części płaszczyzny na elementarne obszary za pomocą prostokątów lub kwadratów
Wektorowy model danych geograficznych- formaty danych
Model danych przestrzennych - model danych dotyczy danych przestrzennych
Konkretny model danych przestrzennych może charakteryzować się cechami właściwymi dla:
modelu zorientowanego graficznie,
modelu topologicznego sieciowego,
modelu topologicznego obszarowego,
modelu obiektowego,
modelu strukturalnego.
Rodzaje modeli danych
Model zorientowany graficznie
Model danych przestrzennych, w którym rozpatruje się elementy graficzne przedstawiane na mapie: punkty linie, symbole, piksele.
Model topologiczny sieciowy
Model danych przestrzennych uwzględniający zależności topologiczne sieci zawartej w płaszczyźnie utworzonej przez węzły oraz ich połączenia, które są nie przecinającymi się liniami łamanymi.
Sieć w której każde połączenie jest skierowane, tj. przebieg od węzła początkowego do końcowego tego połączenia, stanowi graf skierowany.
Model topologiczny obszarowy
Model danych przestrzennych, w którym rozpatruje się płaszczyznę podzieloną liniami granicznymi na pewną liczbę obszarów. Linie graniczne, które ogólnie rzecz biorąc są łamanymi, nie mogą się przecinać są skierowane i łączą punkty zwane węzłami.
Rodzaje Relacji w SIP
przynależność - np. odcinek Wisły pomiędzy jej dwoma dopływami należy do rzeki - obiektu
Wisła.
Zawieranie - np. pomiędzy obiektami „miasto” i „województwo” - Kielce leżą w województwie
świętokrzyskim.
Graniczenie - np. działka A graniczy z działką B.
Model wektorowy
W modelu tym położenie obiektu jest zapisywane w formie współrzędnych płaskich lub geograficznych.
Model wektorowy jest bliższy naszemu intuicyjnemu myśleniu o jednostkach przestrzennych, które wyobrażamy sobie jako figury geometryczne.
Model wektorowy zapewnia uzyskanie dużej dokładności o określeniu położenia każdego obiektu oraz umożliwia wprowadzenie informacji o związkach topologicznych między obiektami.
Wizualizacja danych przestrzennych
Pojęcie wizualizacji:
1.Graficzna prezentacja pojęciowego modelu zjawiska
2.Sprawne przekazywanie informacji przestrzennej za pomocą m.in. map wykonanych zgodnie ze sztuką kartograficzną
3.Uczynnienie pewnych cech widocznymi i tym samym umożliwienie ich poznania za pomocą wzroku
Zastosowanie wizualizacji w SIP
A) we wstępnej ocenie przestrzennego rozkładu badanego zjawiska
B) W trakcie analizy danych
C) Do przedstawienia wyników analiz
D) w trakcie pozyskiwania danych wizualizacja może być wykorzystywana do sprawdzenia zgodności procesu pozyskania danych lub do oceny struktury baz danych
Najczęściej proces wizualizacji postrzegany jest jako przetworzenie danych z baz danych do postaci graficznej widocznej na ekranie monitora
Typy wizualizacji:
1) obraz części bazy danych w postaci mapy tematycznej, rysunek wektorowy, obraz rastrowy, zestawienia tabelaryczne, wykresy, animacje, zobrazowania 3D, interaktywne mapy ( internetowe ). Wraz z rozwojem SIP i kartografii komputerowej, mapa zaczęła odgrywać nową rolę - przestała być tylko narzędziem komunikowania się lecz także stała się narzędziem wspomagającym proces myślenia wykorzystywany przez użytkowników, operatorów. Możliwości w zakresie przygotowywania różnych form wizualizacji uzależnione są od funkcjonalności stosowanego oprogramowania.
Przekaz multimedialny
Charakterystyka wizualizacji
1.Wizualizacje związane z przekazem multimedialnym
a) animacja - proces sekwencyjnego wyświetlania obrazów, który wywołuje ruch. Rodzaje animacji ze względu na sposób wyświetlania obrazu: klatka po klatce, klatka podstawowa, animacja algorytmiczna
b)hipermapy - mapy pozwalające użytkownikowi na elastyczne przeglądanie informacji ( dane możemy przeglądać w kolejności nie sekwencyjnej tj. nie zależnie od tego w jakiej kolejności tematy były początkowo ułożone). Rola hipermapy polega na wprowadzeniu odniesień przestrzennych do dziedziny przedmiotowej i ułatwienie przestrzennego oraz tematycznego przeszukiwania danych. W praktyce hipermapy są szeroko wykorzystywane w nauczaniu geografii, historii, turystyce, gospodarce nieruchomościami.
c)mapy trójwymiarowe - opracowanie które pojawiło się wraz z kartografią komputerową i systemami informacji przestrzennej. Opracowanie wykorzystuje wirtualne modele terenu oraz prezentacji obiektów 3D. W przeszłości przykładami opracowań trójwymiarowych były analogowe mapy plastyczne lub mapy tyflologiczne (opracowania dla niewidomych i słabo widzących
d)zestawienia tabelaryczne i raporty - w wielu programach geoinformacyjnych dostępne są specjalne moduły do tworzenia raportów. W raportach przedstawić można: dane liczbowe najczęściej w postaci tabeli, wykresy, diagramy
wykres - graficzna prezentacja zależności pomiędzy zmiennymi. Jedną zmienną jest zawsze liczbowa wartość zjawiska, druga może być czas powierzchnia wiek. Wykresy najczęściej stosuje się jako uzupełnienie mapy .
e)mapy tematyczne - problematyka związana z redagowaniem map jest szeroka. Z perspektywy projektowania mapy najważniejsze jest pytanie o treść mapy w tym czy dane które mają być przedstawione na mapie mają charakterystykę ilościową czy jakościową
w procesie redakcji mapy opracowana jest legenda i kompozycja graficzna mapy
makieta mapy - opracowywana w fazie projektowej; zawiera rozmieszczenia głównych elementów mapy: obszar mapy, legenda, tytuł, informacja dotyczące skali, odwzorowania. w programach SIP wbudowane są kreator y ułatwiające opracowanie makiety mapy utworzoną makietę można zapamiętać i wykorzystać wielokrotnie do sporządzenia map seryjnych.
Redagując mapę tematyczną należy również zwrócić uwagę na treść podkładową która nie powinna ograniczać czytelności zagadnień tematycznych a spełniać jedynie rolę tła dla ich prezentacji i łatwej percepcji.
Przykłady danych podkładowych: dane gromadzone w oddzielnych bazach danych lub na odrębnych warstwach tematycznych, referencyjnych, cyfrowe mapy podkładowe.
Analizy przestrzenne
Analiza przestrzenna - analiza danych przestrzennych mająca na celu ujawnienie lub uzyskanie nowej informacji przestrzennej. analiza przestrzenna umożliwia modelowanie złożonych zjawisk, relacji i procesów geograficznych służąc ich monitorowaniu i prognozowaniu.
Klasyfikacja analiz przestrzennych
biorąc pod uwagę model danych geograficznych analizy przestrzenne dzielimy na:
a)Analizy danych wektorowych
b)Analizy danych rastrowych
W wyniku analiz przestrzennych otrzymujemy informację ilościowe i jakościowe. Informacja wynikowa może być zapisana w postaci nowych atrybutów istniejących obiektów lub w postaci nowych obiektów zgrupowanych na nowych warstwach tematycznych. Analizy przestrzenne pozwalają udzielić odpowiedzi na temat:
-lokalizacji obiektów
-trendów, zjawisk i procesów
-zależności przyczynowo skutkowych pomiędzy obiektami
-wyników modelowania procesów i zjawisk
Przykłady analiz danych wektorowych
1.Wybór obiektów - podstawowa operacja która polega na wskazaniu obiektów na mapie albo w tabeli lub na określeniu kryteriów wyboru
2.Wyszukiwanie obiektów - operacja może odbywać się na podstawie:
-wartości atrybutów - przy pomocy kreatorów zapytań logicznych które ułatwiają konstrukcję zapytania. Wyrażenie logiczne buduję się w oparciu o operatory( =,>,<) i łączniki logiczne (i,lub,)
- wyszukiwanie obiektów na podstawie relacji przestrzennych. Wyszukiwanie może odbywać się w ramach jednej warstwy tematycznej. Wtedy selekcja dotyczy obiektów znajdujących się w określonej odległości od punktu lub przylegających do innych obiektów.
-wyszukiwanie może odbywać się także w ramach kilku warstw tematycznych:
a)wybór obiektów znajdujących się w zadanej odległości od innych obiektów
b)wybór obiektów przecinających się z innymi obiektami
c)wybór obiektów zawierających się całkowicie lub częściowo w wielobokach
d)wybór obiektów mających wspólny element
e) wybór obiektów graniczących ze sobą
3.Analizy sieciowe - dotyczą połączonych obiektów liniowych (sieć jest zdefiniowana jako graf zorientowany.).Wykorzystanie funkcji sieciowych
a)funkcja obciążenia sieci pozwala m.in. na modelowaniu zatorów na drogach lub zatorów kanalizacji burzowej
b)optymalizacja poruszania się po sieci - umożliwia znalezienie najkrótszej drogi pomiędzy dwoma punktami sieci.
c)funkcja alokacji zasobów - wykorzystywana do wyznaczania obszarów np. pracy dla patroli policyjnych lub jednostek ratownictwa
4)operacja buforowania - operacja polegająca na wyznaczaniu ekwidystant o zadanej odległości wokół obiektów
Ekwidystanta - linia na mapie łącząca punkty o jednakowej odległości od określonego punktu, linii lub obszaru ( np. o jednakowej odległości od brzegu rzeki, granicy państwowej
SIP ĆWICZENIA 25.10.2012
METADANE do 15.11.2012
Metadane - według norm serii 19100 (ISO 19115) są to dane o danych
Cel tworzenia metadanych:
a)ułatwienie wyszukania zasobów danych i nawiązanie kontaktu a ich dysponentem
b)określenie przydatności zbiorów pod względem wymagań użytkownika
c)promowanie dostępności danych i poszerzenie kręgu ich użytkowników
d)usprawnienie funkcjonowania systemów gromadzących dane
Usługa wyszukiwania (CSW) -pełni zasadniczą rolę w odnajdowaniu rozproszonych zasobów, ich zarządzaniu i utrzymaniu. Działanie usług katalogowych polega na wykorzystaniu metadanych.
Usługa wyszukiwania jest realizowana w części usługowej geoportalu.
Przedmiot opisu metadanymi:
a) zbiór danych - identyfikowalna kolekcja danych które posiadają te same właściwości i dotyczą tego samego zagadnienia (np. obręb ewidencyjny, pojedynczy arkusz zdjęcia lotniczego
b)seria - kolekcja zbiorów danych które są przygotowane zgodnie z określonymi wytycznymi, rozporządzeniami, specyfikacją produktu (np. kolekcja obrębów ewidencyjnych, kolekcja zdjęć lotniczych wykonana w ramach konkretnego zamówienia)
c)usługa danych przestrzennych (usługa geoinformacyjna)- Operacja która może być wykonywana przy użyciu oprogramowania na danych lub na powiązanych z nimi metadanych.
Etapy tworzenia metadanych:
1.w przypadku zbiorów które reprezentują dany temat danych przestrzennych należy zgłosić zbiór do ewidencji zbiorów i usług danych przestrzennych objętych infrastrukturą informacji przestrzennej
2.Określenie profilu metadanych i narzędzi do zarządzania metadanymi (w tym edytor metadanych)
3.Zebranie informacji potrzebnych do wypełnienia metadanych (ustalenie źródeł informacji)
4.Wypełnienie elementów metadanych w edytorze
5.Walidacja metadanych (sprawdzenie poprawności syntaktycznej)
6.Kontrola merytoryczna metadanych
7.Wygenerowanie pliku XML
8.Udostępnienie pliku XML w usłudze wyszukiwania (katalogowej)
Podział metadanych ze względu na obligatoryjność:
a)Metadane obowiązkowe (wymagane) - elementy metadanych dla których wartość musi być określona
b)Metadane nieobowiązkowe (fakultatywne/opcjonalne) - elementy metadanych dla których wartość może ale nie musi być podana
c)Metadane warunkowe - elementy metadanych których wystąpienie uzależnione jest od spełnienia określonego warunku
Źródła informacji dla metadanych
a)informację zawarte w dokumentacji przyjęcia danych do zasobów danych przestrzennych
b)informacje zawarte w systemach zarządzania bazami danych
c)metadane wykonane według innych profili metadanych
d)metryki opracowań geodezyjnych i kartograficznych
e)legenda i opisy poza ramkowe
f)regulaminy pracy
g)ustawy, rozporządzenia
Zasady tworzenia profilu metadanych wg normy ISO 19115 Profil metadanych
Profil metadanych - zestaw elementów meta danych przygotowanych dla określonej społeczności, organizacji, typu zasobu
Profil metadanych w zakresie działek ewidencyjnych
Polski Krajowy Profil w zakresie geoinformacji
Zarządzanie metadanymi- Proces obejmujący utworzenie metadanych, nadzór nad metadanymi, udostępnienie metadanych, aktualizacja metadanych.
Ćwiczenie kolejne
Projekt w programie Geomedia Pro
-założenia projektowe:
-do wykonania mapa tematyczna średnich cen transakcyjnych gruntów
-integracja danych z różnych źródeł (CAD)
-zapoznanie z funkcjami oprogramowania SIP w zakresie przetwarzania i prezentacji danych przestrzennych ( mapa, tabela, wykres)
Pojęcia:
Mapa tematyczna, kartograficzne opracowanie tematyczne i specjalne, klasyfikacja map tematycznych
1.Definicja geoprzestrzeni (plik .gws)
-określenie układu współrzędnych (układ 2000)
-zapis definicji układu współrzędnych ( plik .csf )
2.Definicja geohurtowni
a)typy połączeń
b)hurtownia domyślna: Access ( plik .mdb )
3.Defnicja klas obiektów i atrybutów
-ogólny model danych SIP (obiekt, atrybut, relacja) definicja klasy obiektów obejmuje: nazwa klasy, definicja geometrii (najczęściej w postaci prostego elementu geometrycznego tj. punkt krzywa powierzchnia), atrybuty opisowe.
-Definicja atrybutu obejmuje: nazwę, typ danych, ewentualnie definicję klucza podstawowego (głównego)
-definicje związane z bazą danych
baza danych - zbiór powiązanych danych z pewnej dziedziny zorganizowanych w sposób dogodny do korzystania z tych danych
tabela - podstawowa struktura bazy danych, która składa się z pól (atrybutów) i rekordów (krotek) tabela poświęcona jest obiektowi
klucz podstawowy (główny) - pole w tabeli które jednoznacznie identyfikuje dany rekord w tabeli
typy danych:
a)alfanumeryczne (tekstowe)
b)numeryczne (liczbowe)
c)data, czas
d)walutowe
e)logiczne
-zależność między modelem danych a bazą danych
Model danych SIP |
Baza danych |
Typ obiektu= Klasa obiektu= Grupa obiektu o tych samych właściwościach |
tabela |
Typ atrybutu |
Kolumna (pole, atrybut) |
Realizacja w geomedia Geohurtowania |
Baza danych |
Instancja typu obiektu = rekord w bazie danych
4.Pojęcia: www.ptip.org.pl
Krajobrazowy model danych, kartograficzny model danych, warstwa, dane wektorowe, dane rastrowe
Krajobrazowy model danych - baza zgodna z tym modelem ma za zadanie jak najwierniej przedstawić obiekty terenowe
Kartograficzny model danych - zawiera dane które poddawane są procesowi redakcji kartograficznej w celu przedstawienia obrazu terenu w postaci mapy
SQL - Strukturalny język zapytań relacyjnych baz danych
a)zastosowanie wyszukiwania danych
b)definiowanie danych
c)wykonywanie operacji na danych: (edycja, modyfikacja)
Polecenia SQL
a) polecenia DDL służą do definiowania struktury danych
b) polecenia DML służą do modyfikacji danych
Polecenie DDL
1)CREATE TABLE nazwa_tabeli
2)PRIMARY KEY nazwa_kolumny_2 typ_danych_2, ...
3)ALTER TABLE nazwa_tabeli ADD nazwa_kolumny_1 typ_danych_1, nazwa_kolumny_2 typ_danych_2
typ_zabudowy text
Błąd średni wpasowania rastra
Usługa geoinformacyjna usługa danych przestrzennych operacja, która może być wykonywana przy uzyciu oprogramowania na danych lub na powiązanych z nimi meta danych.
Profil Metadanych: zestaw elementów meta danych przygotowanych dla okrślonej społeczności, organizacji, typu zasobu.
Etapy tworzenia metadanych:
W przypadku zbiorów które reprezentują dany temat danych przestrzennych należy zgłosić zbiór do ewidencji zbiorów i usług danych przestzennych obojętnych iinfrastrukturą informacji przestrzennej.
Okreslenie profilu mera danych i narzędzi do zarządzania meta danymi (W tym edytor metadanych)
Zebranie informacji potrzebnych do wypełnienia metadanych (ustalenie źródeł informacji).
Wypełnienie elementów meta danych w edytorze.
Walidacja meta danych (sprawdzenie poprawności syntaktycznej?)
Kontrola merytoryczna meta danych
Wygenerowanie pliku xml
Udostępnienie pliku xml w usłudze wyszukiwania(katalogowej)
Źródła informacji dla metadanych
Informacje zawarte w dokumentacji przyjęcia danych do zasobów danych przestrzennych
Informacje zawarte w systemach zarządzania bazami danych
Meta dane wykonane według innych profili meta danych
Metryki opracować geodezyjnych i kartograficznych
Legenda i opisy pozaramkowe map
Regulaminy pracy
Ustawy, rozporządzenia
Zakres zarządzania metadanymi. Proces obejmujący : utworzenie meta danych, nadzór nad meta danymi, udostępnienie meta danych, aktualizacja meta danych
Elemnty meta danych profilu inspire: identyfikacja, tytuł zasobu streszczenie, typ zasobu, adres zasobu, unikalny identyfikator zasobu, sprzęzony zasób, język zasobu, klasyfikacja danych przestrzennych i usług, kategorie tematyczne, typ usług danych przestrzennych, słowo kluczowe, wartość słowa kluczowego, słownik źródła.
Struktura identyfikatora : składa się z przestrzeni nazw, oraz nr porządkowego pod którym został ujawniony ten zbiór w ewidencji. Elementy struktury identyfikatora zbioru danych przestrzennych są oddzielone kropkami i wystepują w następującej kolejności
1) PL,
2) kod rodzaju zasobuinformacji przestrzennej, z którego pochodzi zbiór dancyh przestrzennych
3)Nr porządkowy zbioru danych przestrzennych w ewidencji. Identyfikator jest niezmienny w okresie istnienia ego zbioru danych
Dziedziny wartości dla
Typu zasobu :seria, zbiór danych przestrzennych, usługi danych przestrzennych.
Typu usługi danych przestrzennych: usługa wyszukiwania, przeglądania, pobierania, transformacji, uruchamiania usług, pozostałe.
Stopnia zgodności: zgodny, niezgodny, brak oceny zgodności
Etapy tworzenia meta danych:
1. Zebranie informacji dotyczących danych kontaktowych wszystkich podmiotów mających związek z zasobami w jednostce.
2. Zebranie informacji o poszczególnych zbiorach, seriach zbiorów i usługach danych przestrzennych.
3. Wybór oprogramowania do tworzenia metadanych oraz określenie sposobu składowania plików XML. 4.wypełnienie poszczególnych elementów meta danymi
5.sprawdzenie poprawności wpisanych wartości pod względem merytorycznym.
6.sprawdzenie wypełniania wszystkich obowiązkowych elementów meta danych (walidacja)
7.wygenerowanie plików XML.
„seria zbiorów danych przestrzennych” oznacza zestaw zbiorów danych przestrzennych charakteryzujących się tą samą specyfikacją produktu.
- skończona kolekcja zbiorów danych przestrzennych utworzona zgodnie z określonym założeniem ogólnym mającym to samo przeznaczenie i połączonych w całość wspólnym tytułem.
ISO 19115- norma międzynarodowa, CEN- europejski komitet normalizacyjny, EN ISO 19115- norma europ.
Źródła inf do tworzenia meta danych: 1. Informacje zawarte w dokumentacji przyjęcia danych do zasobów danych przestrzennych.
2 metadane zawarte w dotychczasowych opracowaniach wykonywanych według różnych standardów.
3. Metryki różnych opracowań geodezyjnych i kartograficznych.
4.legenda i opisy pozaramkowe map
5.regulaminy pracy definiujące osoby odpowiedzialne za zasób
6. Ustawy, rozporządzenia i zarządzanie definiujące ograniczenia związane z udostępnieniem danych przestrzennych.
Profil meta danych (społeczności): Norma definiuje elementy meta danych z których większość jest opcjonalna. Elementy te umożliwiają opisanie zasobów tworzonych w różnych dziedzinach. Poszczególne społeczności lub organizacje mogą tworzyć swój własnych profil zgodnie z zasadami opisanymi w normie.
Metadane- dane o danych Przy pomocy metadanych opisywane są dokumenty elektroniczne, w szczególności dokumenty dostępne poprzez sieci komputerowe
cel tworzenia:
a)ułatwienie wyszukiwania zasobów danych i nawiązania kontaktu z ich dysponentem,
b) określenie przydatności zbiorów danych pod względem wymagań użytkowników
c)promowanie dostępu
danych przestrzennych i poszerzanie kręgu ich użytkowników poprzez zapewnienie możliwości łatwego znalezienia ich opisu w Internecie.
d)usprawnienie funkcjonowania systemów gromadzących dane przestrzenne.
Cienki klient- który ma ograniczone możliwości przetwarzania danych geoprzestrzennych lub zarządzania nimi., szybkość działania brak konieczności instalacji dodatków, niezależność od przeglądarki, małe wymagania techniczne, dostępne tylko niektóre funkcje. Średni klient- większa możliwość interakcji z mapą, konieczność posiadania dodatków do przeglądarek, możliwość niekompatybilności pomiędzy różnymi środowiskami. Gruby klient- niezależny od serwera, gługie uruchamianie dużych ilości danych, komputer musi mieć lepsze parametry (Możliwa praca bez Internetu). Podział serwerów SiP ze względu na: a)kryterium obszaru: globalne, wojewódzkie, powiatowe, miejskie b)przeznaczenie: -zarządzanie obszarami chronionymi, -osłony przeciwpowodziowe, -geośrodowiskowe, -hydrogradiczne. Budowa geoportalu: są to zazwyczaj aplikacje sieciowe o charakterze inf, interakcyjnym I usługowym: a)charakter info- jest związany ze statyczną treścią zamieszczaną na stronach geoportali i Obejmuje: opracowania, artykuły, opisy, ogłoszenia, inf. O standartach i wytycznych technicznych zastosowanych przy budowie witryny. B)charakter interakcyjny: wynika z możliwości interakcji użytkownikó Ze stroną geoportalu poprzez zadawanie pytań, dostarczanie komentarzy, uzupełnianie danych. Do najczęstszych elementów zalicza się: system pomocy, elementy logowania, elementy dialogu z użytkownikami. c)elementy Wyszukiwania umożliwiające użytkownikowi wyszukiwanie teksowe d)charakter usługowy- wiąże się z implementacją w geoportalach usług danych przestrzennych umożliwiających geoprzestrzenne wyszukiwanie i prezentacją mapy.
Metadane cel tworzenia:a)ułatwienie wyszukiwania zasobów danych i nawiązania kontaktu z ich dysponentem,
b) określenie przydatności zbiorów danych pod względem wymagań użytkowników c)promowanie dostępu
danych przestrzennych i poszerzanie kręgu ich użytkowników poprzez zapewnienie możliwości łatwego znalezi
ich opisu w Inter. D)usprawnienie funkcjonowania systemów gromadzących dane przestrzenne.
Bazowy zestaw meta danych: W normie ISO19115 zdefiniowanych jest ponad 300 elementów meta danych
Spośród których definiuje się podstawowy zestaw komponentów meta danych: tytuł zasobu, data odnieniea zasobu (data ostatniej aktualizacji), jednostka odpowiedzialna za meta dane, lokalizacja geograficzna wyrażona
Albo za pomocą 4 współrzędnych wyznaczających zasieg zbioru lub za pomocą identyfikatora geograficznego
(kod pocztowy), język zasobu, kategoria tematyczna zasobu, rozdzielczość przestrzenna, streszczenie, format
Dystrybucji, układ współrzędnych, pochodzenie zbioru, źródło, identyfikator pliku meta danych, nazwa standardu meta danych, wersja stan radu meta danych, jezyk meta danych, punkt kontaktowy, oznaczenie czasowe meta danych.
Profil meta danych (społeczności): Norma definiuje elementy meta danych z których większość jest opcjonalna. Elementy te umożliwiają opisanie zasobów tworzonych w różnych dziedzinach. Poszczególne społeczności lub irganizacje mogą tworzyć swój własnych profil zgodnie z zasadanymi opisanymi w normie.
Etapy tworzenia meta danych: 1. Zebranie informacji dotyczących danych kontaktowych wszystkich podmiotów mających związek z zasobami w jednostce. 2. Zebranie inf o poszczególnych zbiorach, seriach zbiorów i usługach danych przestrzennych. 3. Wybór oprogramowania do tworzenia meta danych oraz określenie sposobu składowania plików XML. 4.wypełnienie poszczególnych elementów meta danymi 5.sprawdzenie poprawności wpisanych wartości pod względem merytorycznym. 6.sprawdzenie wypełniania wszystkich obowiązkowych elementów meta danych (walidacja) 7.wygenerowanie plików XML.
Źródła inf do tworzenia meta danych: 1. Inf zawarte w dokumentacji przyjecia danych do zasobów danych przestrzennych.2 metadane zawarte w dotychczasowych opracowaniach wykonywanych według różnych standartów. 3. Metryki różnych opracowań geodezyjnych i kartograficznych. 4.legenda i opisy pozaramkowe map 5.regulaminy pracy definiujące osoby odpowiedzialne za zasób 6. Ustawy, rozporządzenia i zarządzanie definiujące ograniczenia związane z udostępnieniem danych przestrzennych.
Ustawy:
Art. 3. Ilekroć w ustawie jest mowa o:1) danych przestrzennych — rozumie się przez to dane
odnoszące się bezpośrednio lub pośrednio do określonego położenia lub obszaru geograficznego;
2) infrastrukturze informacji przestrzennej — rozumie się przez to opisane metadanymi zbiory danych przestrzennych oraz dotyczące ich usługi, środki techniczne, procesy i procedury, ktore są stosowane i udostępniane przez wspołtworzące infrastrukturę informacji przestrzennej organy wiodące, inne organy administracji oraz osoby trzecie;10) usługach danych przestrzennych — rozumie się przez to usługi będące operacjami, ktore mogą być wykonywane przy użyciu oprogramowania komputerowego na danych zawartych w zbiorach danych przestrzennych lub na powiązanych z nimi meta danych
Usługi danych przestrzennych: Rozdz 4 art. 9: 1) wyszukiwania, umożliwiające wyszukiwanie zbiorow
oraz usług danych przestrzennych na podstawie zawartości odpowiadających im metadanych
oraz umożliwiające wyświetlanie zawartości metadanych; 2) przeglądania, umożliwiające co najmniej: wyświetlanie, nawigowanie, powiększanie i pomniejszanie, przesuwanie lub nakładanie na siebie zobrazowanych zbiorow oraz wyświetlanie objaśnień symboli kartograficznych i zawartości metadanych; 3) pobierania, umożliwiające pobieranie kopii zbiorow lub ich części oraz, gdy jest to wykonalne, bezpośredni dostęp do tych zbiorow; 4)przekształcanie 5)uruchamiania.
Kryterium wyszukania: 1) słowa kluczowe; 2) klasyfikacja danych przestrzennych oraz usług danych przestrzennych; 3) jakość i ważność zbiorow; 4) stopień zgodności ze standardami technicznymi dotyczącymi interoperacyjności zbiorow i usług danych przestrzennych; 5) położenie geograficzne;
6) warunki dostępu i korzystania ze zbiorow oraz usług danych przestrzennych; 7) organy administracji odpowiedzialne za tworzenie, aktualizację i udostępnianie zbiorow oraz usług
danych przestrzennych.
Rozporządzenie o elementach meta danych:
1.IDENTYFIKACJA 1.1. Tytuł zasobu 1.2. Streszczenie 1.3. Typ zasobu 1.4. Adres zasobu 1.5. Unikalny identyfikator zasobu 1.6. Sprzężony zasób 1.7. Język zasobu 2. KLASYFIKACJA DANYCH PRZESTRZENNYCH I USŁUG DANYCH PRZESTRZENNYCH 2.1. Kategoria tematyczna 2.2. Typ usług danych przestrzennych 3. SŁOWO KLUCZOWE 3.1. Wartość słowa kluczowego 3.2. Standardowy słownik źródłowy 4. POŁOŻENIE GEOGRAFICZNE 4.1. Geograficzny prostokąt ograniczający 5. ODNIESIENIE CZASOWE 5.1. Zakres czasowy 5.2. Data opublikowania 5.3. Data ostatniej aktualizacji 5.4. Data utworzenia 6. JAKOŚĆ I WAŻNOŚĆ 6.1. Pochodzenie 6.2. Rozdzielczość przestrzenna 7. ZGODNOŚĆ 7.1. Specyfikacja 7.2. Stopień 8. WYMOGI DOTYCZĄCE DOSTĘPU I UŻYTKOWANIA 8.1. Warunki dotyczące dostępu i użytkowania 8.2. Ograniczenia w publicznym dostępie 9. ORGANIZACJE ODPOWIEDZIALNE ZA TWORZENIE ZBIORÓW DANYCH PRZESTRZENNYCH I USŁUG DANYCH PRZESTRZENNYCH ORAZ ZARZĄDZANIE NIMI, ICH PRZECHOWYWANIE I ROZPOWSZECHNIANIE 9.1. Jednostka odpowiedzialna 9.2. Rola jednostki odpowiedzialnej 10. METADANE NA TEMAT METADANYCH 10.1. Punkt kontaktowy meta danych 10.2. Data meta danych 10.3. Język meta danych
Pojęcia: mapa cyfrowa- 1) model rzeczywistości geograficznej przedstawiony w postaci cyfrowej i przystosowany do komputerowego przetwarzania danych geograficznych oraz generowania map analogowych określonego obszaru,
2) zbiór danych geograficznych reprezentujących ten model., Obiekt przestrzenny: stanowi figurę geometryczną utworzoną przez wyodrębniony zbiór punktów w rozpatrywanej przestrzeni dwuwymiarowej lub trójwymiarowej i opisany danymi przestrzennymi. W przestrzeni dwuwymiarowej obiekt przestrzenny może być figurą 0-, 1- lub 2-wymiarową, w przestrzeni trójwymiarowej - figurą 0-, 1-, 2- lub 3-wymiarową. Obiekty przestrzenne mogą być dyskretne lub ciągłe, proste lub złożone, zapisane za pośrednictwem danych wektorowych lub danych rastrowych. Geometryczny element prosty: obiekt reprezentujący pojedynczy geometryczny element przestrzeni. Geometryczny element przestrzeni jest spójny i jednorodny w sensie geometrii. Jednak geometryczne elementy proste z definicji są obiektami, których nie można rozkładać na mniejsze składniki (w znaczeniu informatyki są niepodzielne) i zawierają informacje o kształcie geometrycznym elementu przestrzeni. Wyróżnia się cztery podtypy geometrycznych elementów prostych: punkt, krzywa, powierzchnia i bryła. GEOPORTAL, witryna internetowa lub jej odpowiednik, zapewniająca dostęp do usług danych przestrzennych. W ustawie o infrastrukturze informacji przestrzennej definiuje się geoportal infrastruktury informacji przestrzennej jako system teleinformatyczny wykorzystujący środki komunikacji elektronicznej, zapewniający dostęp do usług danych przestrzennych tej infrastruktury.
Seria zbiorów danych: skończona kolekcja zbiorów danych przestrzennych utworzona zgodnie z określonym założeniem ogólnym mającym to samo przeznaczenie i połączonych w całość wspólnym tytułem.
ISO 19115- norma międzynarodowa, CEN- europejski komitet normalizacyjny, EN ISO 19115- norma europ.
PKN- polski komitet normalizacyjny, PN-EN ISO 19115- Polsa norma,
Około 400 elementów metadanych ISO 19115
Bazowy zestaw metadanych