Abstrakt
          Smallworld GIS umožňuje vytvářet informační systémy, které mohou mít grafická data umístěná ve více grafických světech. Použití více světů umožní uživateli aplikace zkoumat subjekt svého zájmu z více různých úhlů pohledu. Hlavním přínosem je rozklad jednoho složitého problému na problémy menší a srozumitelnější. Tato technika se už dlouho praktikuje v metodikách analýzy a návrhu složitých systémů.
          Pokud jsou světy organizovány tak, že mají stejnou úroveň podrobnosti, ale obsahují geometrie uspořádané v různé formě, umožní uživateli více úhlů pohledu na problém, který je GISem modelován.
          Druhá možnost je světy organizovat hierarchicky takovým způsobem, že každá další úroveň hierarchie znamená menší záběr, zato však vyšší úroveň podrobnosti. Toto umožní uživateli oprostit se ve světě s velkým záběrem od detailů a ty zkoumat až při sestupu do světa o úroveň níž.

Abstract
          Smallworld GIS allows to design information systems, that can have graphical data located in more graphical worlds. Using several worlds enable user of application to explore subject of his interest from several different points of view. Basic acquisition is breaking-up one large complex problem into more less and comprehensible problems. This technique oneself has been already used in methodology of analyses and design complex systems for a long time.
          If the worlds are organized such way, that they have equal grade details, but contain geometry organized in different forms, this gives user several angles of view on problem, that is modeled by GIS.
          Another possibility is organize the worlds hierarchically such way, that every additional grade of hierarchy means less scope but with higher grade details. That gives user deliverance oneself off details in world with large scope and to explore them only when descent into the world grade below.

Úvod
          Smallworld GIS je jeden z nejmodernějších geografických informačních systémů na trhu. Nabízí proto některé prostředky, které u ostatních nenalezneme. Jedním z těchto prostředků je i správa více grafických světů v rámci jedné GIS aplikace.
          Abych mohl vysvětlit, co že to vlastně správa více grafických světů je, musím alespoň ve stručnosti objasnit některé základní pojmy. Smallworld GIS je aplikace, která je klientem grafické databáze, případně několika dalších relačních databází.
          Grafická databáze, dodávaná firmou Smallworld, je relační databází. Na rozdíl od ostatních relačních databází však obsahuje určitá rozšíření, aby mohla složit jako báze dat pro GIS.

          Tabulky této databáze mohou obsahovat krom standardních typů atributů jako řetězec, číslo i atributy typu bod, přímka, plocha atd.. Tyto atributy tvoří skupinu tzv. grafických atributů. Protože tabulky obsahují jak grafické tak i textové atributy, mohou jejich záznamy obsahovat najednou grafickou i textovou informaci. Toto je přirozená vlastnost objektů v reálném světě, proto se záznamy tabulek, které mají grafickou i textovou informaci nazývají objekty reálného světa (RWO). Záznamy databáze pak obsahují konkrétní grafiku (geometrie). Pokud se tato grafika zobrazí najednou (v jednom grafickém světě) vytvoří grafickou reprezentaci dat databáze, ve většině případů mapu.
          V relační databázi jsou jak známo informace propojeny pomocí relačních vazeb, v grafické relační databázi jsou propojeny navíc ještě pomocí topologických vazeb. Myslím, že není nutno vysvětlovat, co je to topologická vazba. Tyto vazby a nejen ony umožňují provádět analýzy nad daty v databázi.
          Zatím jsem bral v úvahu, že všechny geometrie databáze se budou zobrazovat společně v jednom světě. Pro většinu aplikací je toto naprosto dostačující. Správa více grafických světů je rozšířením tohoto stavu. Světů může být více. Jeden záznam může mít více geometrií a ty mohou být v různých světech. Takový záznam je potom reprezentován graficky ve více světech.
          Existují dva hlavní přístupy pro použití více světů v rámci jedné aplikace:
          Pokud má GIS aplikace více světů, které mají stejnou úroveň podrobnosti, ale obsahují geometrie uspořádané v různé formě, umožní uživateli více úhlů pohledu na problém, který je GISem modelován. Reprezentantem takového využití je například aplikace pro Správu inženýrských sítí, která je popsána níže.
          Pokud má GIS aplikace světy organizovány hierarchicky tak, že každá další úroveň hierarchie, znamená menší záběr zato však s vyšší úrovní podrobnosti, umožní uživateli oprostit se ve světě s velkým záběrem od detailů a ty zkoumat až při sestupu do světa o úroveň níž. Hierarchie může vypadat například takto: Svět (Země), Stát, Město. Reprezentant tohoto přístupu je i Informační systém pro Geologický průzkum, který je rovněž v tomto příspěvku popsán.
          Samozřejmě je možno oba přístupy s jejich výhodami kombinovat, vše záleží na analýze vytvářeného systému.

Správa inženýrských sítí
          Abych správu více grafických světů blíže objasnil a ukázal, jak je ji možno s výhodou využít, nastíním řešení aplikace pro správu inženýrských sítí, což je klasická GIS aplikace.
          Aplikace je určena pro správce inženýrských sítí. Má dva grafické světy. V prvém i druhém světě jsou rozmístěny geometrie záznamů rozvodných míst, koncových bodů a tras inženýrských sítí. První svět respektuje geografické rozmístění těchto objektů a obsahuje navíc i další polohopisné objekty. Tento svět je vlastně mapou lokality s inženýrskými sítěmi. Ve druhém světě jsou rozmístěny rozvodná místa, koncové body a trasy tak, že tvoří schéma inženýrské sítě. Zde jsou názorně vidět výše zmíněné dva různé úhly pohledu na jeden problém.

          Z hlediska užití více grafických světů v ISGP jsou zajímavé tyto následující tabulky.

Odběrný bod
          Odběrný bod je základní bodový zdroj geologických dat. V systému rozeznáváme odběrné body typu vrt, studna, kopaná sonda, výchoz a jiný odběrný bod. Tabulka Odběrný bod obsahuje atributy společné pro všechny typy odběrných bodů.
          Odběrný bod má geometrii umístění typu bod. Na odběrný bod jsou vázané zaměřené souřadnice bodu, odebrané vzorky, zaměřené hladiny podzemní vody a geologické popisy.

Geologický popis
          Při provedení (vrtání) odběrného bodu se analyzuje, které geologické vrstvy odběrný bod protnul, vzniká tzv. jádro odběrného bodu. Každý záznam Geologický popis popisuje jednu geologickou vrstvu jádra. Za zmínku stojí hlavně atributy Litologie, Hloubka od a Hloubka do. Geologický popis má geometrii umístění typu plocha.

Historie souřadnic
          Protože odběrný bod může být za své existence několikrát zaměřen má vazbu na několik záznamů o souřadnicích. Ty jsou v tabulce Historie souřadnic. Odběrný bod má svůj geometrický atribut umístění usazen podle posledních zaměřených souřadnic z historie souřadnic.

Vzorek
          Tabulka popisuje odebraný vzorek. Vzorek může být určitého typu (voda, zemina...) a druhu (např. voda podzemní či povrchová). Vzorek je vázán na odběrný bod z něhož byl odebrán a na vzorek jsou vázané ukazatele, což jsou hodnoty polutantů obsažených ve vzorku, analyzované v laboratoři. Pokud se jedná o vzorek zeminy odebraný z jádra odběrného bodu má atributy Hloubka od a Hloubka do, které popisují z jaké hloubky byl vzorek odebrán. Vzorek má geometrii umístění typu plocha.

Hladina vody
          Hladina vody je vázána na odběrný bod, na kterém byla měřena. Hladina vody má atributy Datum odběru a Hloubka pod terénem. Hladina vody má geometrii typu bod.

Geologický řez
          Geologický řez je linie spojující vybrané odběrné body na mapě, má proto geometrii typu linie. Geologický řez není popisem skutečného objektu reality, je to pouze myšlená linie, kterou geolog vytyčí mezi odběrnými body.

Geografické světy ISGP
          ISGP má tři světy. Z pohledu vzájemného vztahu světů, je první svět je hlavní a další dva jemu podřízené. Využití více světů tedy v ISGP nepřináší různé úhly pohledu na stejná data, jak to umožňovala aplikace předcházející, ale dovolí uživateli přecházet z pohledu hlavního na pohledy detailní a naopak.




          Hlavní svět představuje mapu lokality. Jsou v něm geometrie umístění odběrných bodů a linie geologických řezů, které některé z těchto bodů propojují.
          Každému odběrnému bodu a geologickému řezu je přiřazen jeho vlastní vnitřní svět. Tyto světy jsou podřízené hlavnímu světu. Právě v nich jsou mimo jiné obsaženy geometrie záznamů geologický řez, hladina vody, vzorek. Světy přidávají do systému druhou úroveň hierarchie. Světy na druhé úrovni mají menší záběr (jeden odběrný bod, respektive jeden geologický řez) zato však odhalují jemnější podrobnosti (geologické popisy, hladiny vody...). Tento přístup umožní uživateli oprostit se ve světě lokality od detailů (geologické popisy ani hladiny vody by tam ani nešly smysluplně zobrazit) a ty zkoumat až při sestupu do světů nižší úrovně (do světa geologického řezu či odběrného bodu).




          Vnitřní svět Odběrného bodu obsahuje geometrie umístění geologických popisů (tyto tvoří jádro odběrného bodu), umístění hladin podzemní vody a umístění vzorků zemin odebraných z jádra vrtu. Tento vnitřní svět tedy znázorňuje graficky jádro odběrného bodu.
          Chtěl bych zdůraznit, že tento vnitřní svět není jen statický obrázek jádra vrtu. Jedná se o samostatný geografický informační systém, popisující jeden odběrný bod, proto má uživatel stejné možnosti práce, jako s hlavním světem mapou lokality. Může v tomto světě editovat či přidávat geometrie, pohybovat se nad tímto světem, tisknout svět či provádět analýzy. Například může vybrat geometrii geologického popisu a prozkoumat ostatní atributy tohoto geologického popisu, může jednoduše po relační vazbě přejít k odběrnému bodu a podívat se, kde tento odběrný bod leží v hlavním světě na mapě lokality.
          Za povšimnutí stojí i to, že vnitřní svět pro odběrný bod může ISGP vygenerovat automaticky, pokud jsou v databázi potřebné údaje tzn. geologické popisy, případně i hladiny vody a vzorky zemin odběrného bodu. Proces tvorby vnitřního světa je vlastně generování geometrií pro záznamy geologické popisy, hladiny vody a vzorky. To jak mají být geometrie generovány je řízeno popisnými atributy těchto záznamů (např. Hloubka od a Hloubka do záznamu geologický popis). Geometrie se generují ve vnitřním světě odběrného bodu a budou se v něm tedy zobrazovat.

          Vnitřní svět Geologického řezu obsahuje geometrie stejných objektů jako vnitřní svět vrtu. Jsou v něm obsaženy jádra vrtů (skládající se z geometrií geologických popisů, hladin podzemní vody a vzorků zemin), které linie řezu v hlavním světě spojuje. Tyto jádra jsou od sebe horizontálně vzdáleny stejně jako jsou od sebe vzdáleny vrty v hlavním světě a vertikálně jsou rozmístěny podle nadmořské výšky vrtů. Geometrie korespondujících geologických popisů sousedních jader vrtů jsou navzájem propojeny. Takto propojené geologické popisy vytvoří řezy geologickými vrstvami tak, jak pravděpodobně leží pod linií řezu. Tímto postupem vznikne grafické znázornění geologického řezu terénem.
          Opět zdůrazňuji, že to není jen statický obrázek řezu terénem, ale geografický informační systém. Pokud v něm vyberu geometrii geologického popisu, mohu zase přejít k odběrnému bodu jemuž geologický popis tvoří část jádra a podívat se, kde se tento odběrný bod nachází na mapě lokality, či jaké má odebrané vzorky s jakými výsledky.
          Není zřejmě nutno zdůrazňovat, že i tento vnitřní svět je možno v systému vygenerovat automaticky, pokud jsou u odběrných bodů, kterými řez prochází, v databázi uloženy potřebné údaje. Proces tvorby vnitřního světa je opět generováním geometrií v tomto vnitřním světě. Za zmínku stojí pouze fakt, že geologický řez si vyhledá odběrné body, kterými prochází za pomocí topologických vazeb mezi svou geometrií linie a geometriemi umístění odběrných bodů. Navíc, protože Smallworld GIS je systém objektový, práci při generování vnitřního světa řezu neodvede celou samotný geologický řez, ale tvorbu jader přenechá nalezeným odběrným bodům, které tutéž práci provádějí i při tvorbě svého vlastního světa.
          Oba vnitřní světy - svět odběrného bodu a geologického řezu, jsou provázány s hlavním světem - mapou lokality.
          Pokud uživatel vybere v okně s hlavním světem na mapě lokality konkrétní odběrný bod, tak se v okně, které znázorňuje vnitřní svět Odběrného bodu zobrazí jeho jádro, složené z geometrií geologických popisů, hladin vody a vzorků zemin vrtu.
          Pokud uživatel vybere v okně s hlavním světem na mapě lokality určitý geologický řez, tak se v okně, které znázorňuje vnitřní svět Geologického řezu vykreslí jeho grafická representace, navzájem propojená jádra odběrných bodů, které jsou složeny z geometrií geologických popisů, hladin vody a vzorků zemin vrtu.

Závěr
          Více možností grafických presentací (světů) jedněch dat a hlavně vzájemná provázanost (správa) těchto světů je silná vlastnost Smallworld GIS.
          Věřím, že dva uvedené příklady jsou dostačující k tomu, aby si návrháři geografických informačních systému představili mnoho dalších možných způsobů použití této možnosti pro návrh informačních systémů v různých odvětvích.
          V metodikách analýzy a návrhu složitých systémů se už dlouho praktikuje technika různých pohledů na navrhovaný model. Protože analýza a návrh složitých systémů je v mnoha směrech podobná nasazení GIS, které musí umět dobře textově i graficky popisovat subjekt na který jsou nasazeny, je myslím vhodné používat také v GIS více různých pohledů na tento jeden subjekt.