Ing. Tomáš Krůta
Geodézie Krkonoše s.r.o.
Zákoutí 599
512 46 Harrachov
e-mail: kruta@gksro.cz
GeoDB - the geodetic databank is being developed for the sake of storing, administrating, updating and archiving geodetic (and in a more general sense) graphical spatial data.
Storing - the geoDB is provided with tools for the data transfer from the file systems to the relational database. During the transfer, the data are checked both as the contents is concerned and topologically. The order is the basic unit for the work with the data. Together with the data, many additional pieces of information are stored that are useful in the data administration.
Administration - geoDB offers an immense support in the data administration. The merging of orders into homogeneous maps. Exports of both the contents and spatial sections or the stored orders. Finding out the information of the origin and accuracy of the data.
Updating - proceeds to a large extent automatically, while even the decisions dependent upon the operators, are supported by means of the geoDB to a maximum degree. The geoDB offers all the data available, and basically, this tries to offer different solutions from which the operator may choose only. The updating begins with the export of the bases data and ends with the back processing of these data after the updating in the field.
Archiving - none of the data stored is ever deleted from the geoDB. This is said not to be valid. The geoDB fully maintains the data history in a form of the time interval of validity. At the same time, it offers the tools for a comfortable orientation in the time intervals of the data and for the export of data of arbitrary time interval.
GeoDB - geodetická databanka vzniká kvůli ukládání, správě, aktualizaci a archivaci geodetických (a obecněji grafických) prostorových dat.
Ukládání - geoDB má nástroje pro převod dat ze souborových systémů do relační databáze. Při převodu jsou data kontrolována jak významově, tak topologicky. Základní jednotka pro práci s daty je zakázka. S daty je zároveň uchováváno mnoho doplňkových údajů užitečných při správě dat.
Správa - geoDB poskytuje mohutnou podporu při správě dat. Slévání zakázek do bezešvých mapových děl. Exporty obsahových i prostorových výřezů či celých zakázek. Zjišťování informací o původu a přesnosti dat.
Aktualizace - aktualizace dat probíhá do značné míry automatizovaně, přičemž i rozhodnutí, která jsou závislá na člověku, jsou ze strany geoDB maximálně podporována. GeoDB poskytuje všechny dostupné údaje a v podstatě se snaží nabízet různá řešení, ze kterých člověk pouze vybírá. Aktualizace začíná vydáním dat - podkladů - a končí zpětným zpracováním těchto dat po aktualizaci v terénu.
Archivace - žádný vložený údaj není nikdy z geoDB vymazán. Říkáme, že je zneplatněn. GeoDB plně uchovává historii dat v podobě časového intervalu platnosti. Zároveň nabízí nástroje pro pohodlnou orientaci v časových intervalech dat a pro export dat z libovolného časového intervalu.
Zkratka geoDB vznikla spojením pojmů geodetická databanka.
Geodetická - protože geoDB je primárně určena k práci s geodetickými daty, přičemž respektuje specifický charakter takových dat. Dále protože nabízí funkce a nástroje užitečné pro zpracovávání geodetických zakázek a každodenní práci s nimi. Zároveň je však nutné říci, že geoDB je od počátku navrhována maximálně obecně.
Databanka - protože příměr geoDB ke slušnému bankovnímu domu je velmi výstižný. Data uložená v geoDB jsou snadno dostupná k následnému využití, jsou kdykoli snadno dohledatelná, jsou jednoduše přístupná rozmanitým kontrolám a analýzám a zároveň jsou běžnou činností firmy neustále zkvalitňována - jsou neustále zúročována. Poslání geoDB je mnohem hlubší než sloužit jako pouhé skladiště dat.
Vývoj geoDB probíhá pod záštitou Geodézie Krkonoše s.r.o. Do vývoje jsou promítnuty naše bohaté zkušenosti s geodézií, s měřením v terénu, se zpracováváním zakázek, se správou rozsáhlých mapových děl, s archivací zakázek a podobně.
Od samých počátků návrhu geoDB jsou stanoveny některé nepřekročitelné zásady:
Data uložená v geoDB jsou virtuálně dělena do tří pater:
V datovém modelu geoDB jsou za hlavní nositele identifikačních údajů považovány lomové body. Jednak proto, že jedině lomové body byly měřeny v terénu a jedině za ně tudíž může geodet zodpovídat a dále proto, že jeden grafický objekt může být tvořen lomovými body z několika různých zakázek.
O každém lomovém bodě, uloženém v geoDB, jsou evidovány informace:
V geoDB je implementováno topologické uložení grafických dat s těmito vlastnostmi:
GeoDB respektuje čas jako další "rozměr" uložených dat. Každý lomový bod, geometrie či objekt může mít uloženy různé varianty, platné pro různá časová období. Žádný údaj není z geoDB vymazán. Maximálně je ukončena jeho časová platnost - říkáme, že je zneplatněn.
Historie objektů, geometrií i bodů je uchovávána v podobě časových intervalů platnosti. GeoDB nabízí nástroje pro pohodlnou orientaci operátora v časových vrstvách dat. Z libovolné časové vrstvy je možné data exportovat. Díky tomu je možné snadno zkontrolovat rozpracovanost zakázky nebo změny v mapovém díle v průběhu času.
Různá prostředí nabízejí různé prostředky, kterými je možné vyjádřit význam grafických prvků. V prostředí CAD programů jsou to například atributy vrstva, barva, tloušťka a styl čáry.
Určitá jedinečná kombinace atributů pak vyjadřuje určitou skutečnost z reálného světa. Množinu těchto kombinací, vyjadřující určitý soubor různých skutečností, označujeme pojmem vrstvení.
V prostředí geoDB je význam objektu dán výhradně jeho příslušností k určité třídě.
Jako jedna ze tří hlavních zásad, platných pro geodetická data, byl uveden fakt, že geoDB musí vždy znát význam objektů, které jsou v ní uloženy.
Tato příslušnost je uchovávána odděleně od atributů, které měla data vně geoDB - výhradně pomocí identifikátoru třídy.
Z toho plyne, že data jsou v geoDB uložena nezávisle na jakémkoli vrstvení a též, že je možné si vybrat vrstvení, ve kterém budou data prezentována vně geoDB.
Vlastnosti byly zavedeny proto, aby bylo možné data strukturovat z významového hlediska. To je důležité především při výběrech různých množin objektů.
Každé třídě objektů je možné přiřadit vlastnosti a také hodnoty, kterých tyto vlastnosti mohou nabývat.
Za vlastnosti považujeme pouze to, co je předmětem kresby - co je rozlišováno pomocí atributů kresby v nějakém vrstvení.
Od samých počátků úvah o geoDB jsme si uvědomovali, že by byla velká škoda, využívat potenciál geoDB pouze k archivaci zakázek a vytváření vyšších pater. Abychom ji mohli využívat i při vytváření zakázek, vytvořili jsme dvě instance geoDB a označili je pojmy levá a pravá strana.
Levá strana nabízí operátorovi funkce a nástroje, které nabízí strana pravá. Například historii, importy a exporty, atributové a topologické kontroly a podobně.
GeoDB pracuje s různými formáty vstupních dat:
GeoDB nabízí celou škálu výstupů:
Kromě grafických dat bude geoDB podporovat i archivaci a práci s informacemi jako:
Jedna ze čtyř v úvodu uvedených zásad říká, že "geoDB nesmí přijmout žádná data, u kterých nebude schopna rozeznat jejich význam". Při importu dat z prostředí CAD programů zjišťuje geoDB význam dat díky vrstvení. Apriorní znalost vrstvení importovaných výkresů se však ukazuje jako příliš přísný požadavek.
Proto nabízí geoDB dva druhy importů z hlediska vrstvení:
Standardní import - je-li známo vrstvení, ve kterém jsou vstupní výkresy vytvořeny, je možné využít kontrolní funkce geoDB k ověření významové správnosti výkresů. Grafickým objektům je možné, na základě jejich atributů, při importu přiřadit odpovídající, předem definovaný, identifikátor třídy.
Jedinečný import - pokud vrstvení známo není, výše uvedené výhody odpadají. Přesto je tento typ importu implementován. Ze všech výkresů jsou všem navzájem různým kombinacím hodnot atributů přiřazeny dočasné identifikátory tříd. GeoDB nabízí nástroje pro překřížení těchto vygenerovaných dočasných identifikátorů se stálými identifikátory. Obsluha tak na základě znalostí a zkušeností vlastně přiřadí kresbě význam. Tento postup se nám osvědčil.
Při exportu je situace obdobná, i když opačná. GeoDB nastavuje hodnoty atributů grafických objektů podle identifikátoru třídy. Nikde však není řečeno, že původní a exportní vrstvení musí být totožné. Atributové konverze jsou potom, díky datovému modelu geoDB, velmi snadné.
Z hlediska metody zpracovávání zakázek v prostředí geoDB můžeme zakázky dělit na několik druhů.
Podle fáze zpracování zakázky ve chvíli vstupu do geoDB:
Podle znalosti vrstvení vstupních dat:
Zpracování zakázky probíhá na levé straně geoDB.
Má fáze:
Odevzdáním zakázky a jejím převzetím odběratelem zpracování zakázky končí.
Na pravou stranu mohou vstoupit jedině zakázky, které jsou dokončené - převzaté odběratelem.
O každé zakázce na pravé straně geoDB je udržována informace, zda je již začleněna do patra map nebo dosud ne.
I při maximální podpoře ze strany geoDB je tato operace stále závislá na operátorech. Operátoři musí rozhodovat, jak řešit konflikty mezi daty z různých zakázek a podobně. GeoDB jim k tomu poskytuje všechny dostupné informace. Navíc se snaží nabízet různá řešení, takže operátor mnohdy jen vybere to nejlepší.
Důležité je, že tato činnost operátorů je chápána a v prostředí geoDB evidována také jako zakázka.
Platí zásady:
Přímo z návrhu datového modelu geoDB plyne automaticky důležitá schopnost geoDB konvertovat data mezi různými vrstveními.
Přesněji řečeno: datový model geoDB je vysloveně připraven na konverze mezi různými vrstveními. Při importu z CAD prostředí je informace nesená vrstvením vstupních souborů využita k zařazení objektů do správných tříd. Při exportu pak mohou být objekty z určité třídy snadno interpretovány atributy přiřazenými této třídě v rámci vrstvení výstupních souborů.
Problémy mohou přinášet různorodé návrhy různých vrstvení (například norem různých správců sítí). Různá vrstvení mohou odlišně chápat podobné skutečnosti reálného světa, mohou jít do různých podrobností a podobně. Začlenit takto různorodá vrstvení do geoDB jsou úkoly, které leží před administrátory geoDB, nikoli před geoDB samou.
Geodetickým firmám a obecněji pořizovatelům grafických dat pomáhá geoDB mnoha způsoby:
S geoDB úzce spolupracuje systém GIMIS - systém pro prezentaci mapových děl na internetu. GeoDB slouží systému GIMIS jako server grafických dat. Jestliže jsou tedy grafická data uložena v geoDB, jsou připravena k prakticky okamžitému zveřejnění na internetu.
Máme zkušenosti s územními plány, mapami čísel popisných, tématickými mapami a podobně.
Výsledky naší práce můžete posoudit na internetové adrese www.emapy.cz.