Správa Jednotné digitální mapy Prahy v IMIP s využitím systému MAPA3

RNDr. Ľubor Horkavý
GEPRO s.r.o.
Štefánikova 52
150 00 Praha
E – mail: gepro@gepro.cz

Příspěvek pojednává o správě a údržbě JDMP v IMIP s využitím systému MAPA3. Tento systém umožňuje realizovat sdílení týmové práce na spojitém území, snadnou dostupnost dat, automatizaci výběru a vydávání dat, ukládání historie a sledování zpracování. Grafická data jsou uložena v relační databázi ORACLE, kde tvoří spojité území. Přístup k datům pro editaci i nahlížení realizuje grafický systém KOKEŠ/MISYS přímým čtením z databáze. Pro nahlížení je možné využít také Intranet/Internet technologii pomocí systému MISYS-WEB.

Institut městské informatiky hlavního města Prahy (IMIP) je organizace zřízená hlavním městem Prahou roku 1991 za účelem tvorby, údržby a správy souboru digitálních map Prahy. Mapová data vznikala v Praze od roku 1986. Po svém vzniku převzal IMIP stávající data a pokračoval dále v jejich vytváření.

Z iniciativy IMIP byla uzavřena dohoda o tvorbě a aktualizaci Jednotné digitální mapy Prahy (JDMP) se správci technického vybavení města. Dohoda určuje odpovědnost a pravidla pro aktualizaci jednotlivých vrstev digitální mapy podle příslušnosti ke správci. IMIP si ponechal zpracování polohopisu technické mapy Prahy.

Pro JDMP byla stanovena technologie pro tvorbu a údržbu mapy založená na objektové tvorbě digitální katastrální mapy, vrstev polohopisu a doplňkových vrstev s objekty, které se v katastrální mapě neevidují.

Organizace práce v IMIP byla založena na malých týmech zpracovatelů s přidělenou množinou katastrálních území k zpracování. Zpracování bylo dvojího druhu: kontrola a zapracování hromadných dat od externích zpracovatelů, většinou v jednom katastrálním území nebo zapracování provedených a neprovedených geometrických plánů a dokumentace skutečného provedení staveb (DSPS) na přiděleném území.

Pro údržbu mapy byla použita databáze MAPA2 na sálovém počítači IBM (ZÚ). Proces zpracování dat probíhal po dávkách. Zpracovaná grafická data byla dávkově převáděna do databáze systému MAPA2, kde probíhaly kontroly na obsahovou a logickou správnost dat. Ze systému MAPA2 pak byla data vydávána hromadně pro externí zájemce i pro následnou aktualizaci. Základní jednotkou v mapě byl objekt (množina textů, bodů a linií) odpovídající objektu reálného světa, například parcele. Objekt byl doplněn o negrafické informace, které nesly metainformaci o původu objektu a historii jeho aktualizace.

Pro aktualizaci bylo grafické dílo ze systému MAPA2 převáděno do výkresových souborů, kde jeden soubor odpovídal jednomu katastrálnímu území s množinou tematicky příbuzných vrstev.

Zpracovatel dat při editaci výkresů musel koordinovat svou práci s ostatními zpracovateli, oznamovat jim, na kterém výkresu probíhá jeho zpracování a zjišťovat, zda-li na navazujících výkresech není prováděna aktualizace a jestliže ano, pak koordinovat práci s příslušným zpracovatelem.

Postupně narůstaly jak objemy dat tak i jejich obsahová složitost, což vedlo k větším nárokům na čas zpracování i na programování novějších algoritmů pro kontrolu dat. Použité programové a hardwarové technologie neposkytovaly dostatečnou flexibilitu pro pružné reagování na požadavky zpracovatelů. Proto se přikročilo k zásadnímu řešení, vytvoření nového systému.

Před samotným návrhem se analyzovaly všechny nároky IMIP na budoucí systém. V době prvotního návrhu byly v obdobných systémech prosazovány souborové technologie uložení grafických dat podepřené programovými nástroji pro korodinaci týmové práce s grafickými daty s problematickou účinností.

V té době nebyl na trhu komerčně dostupný systém, který by plně pokrýval požadavky kladené na návrh:

- koordinaci týmové spolupráce na mapovém díle – výběr území na zpracování tak, aby editace dat byla umožněna jednomu zpracovateli a ostatním jen k nahlížení, identifikace zpracovatele grafických dat, řízení přístupu k datům podle území (katastrálních území) i obsahu (vrstev) mapy

- ukládání historie mapy i informací o průběhu zpracování

- pružné vyhledání a zobrazení grafických dat podle polohy i obsahu dat

- podpora pro hromadné kontroly obsahu a technologie grafických dat

- podpora pro výdej dat a obchodování s daty

Pro splnění výše uvedených požadavků se jevilo použití tehdejší souborové technologie zpracování grafických dat nevyhovující. Bylo dohodnuto použití relační databáze pro uložení všech dat sytému a to jak grafických tak i administrativních a ekonomických.

Při volbě způsobu uložení grafické informace byly zvažovány dvě alternativy:

- rozložení grafické informace na elementární jednotky (prvky) a jejich uložení v původní binární struktuře

- rozložení prvků na body a informace a uložení v čitelné formě standardních datových typů používaných v SQL databázích.

První metoda nabízela rychlý přístup k datům a druhá použití obecných nástrojů databázového jazyka Structured Query Language (SQL) při práci s grafickými daty. Po analýze rychlosti přístupu byla zvolena druhá metoda, která umožnila vytvořit systém s jednotným přístupem k datům grafickým i negrafickým a zjednodušila programování speciálních algoritmů pro dávkové úlohy manipulace s daty jako jsou technologické kontroly, dávkové úpravy dat a jiné.

Důsledným datovým návrhem se využitím vlastnosti relačních databází při manipulaci s daty (relační vazby, unikátní klíče, kontrolní pravidla, typové kontroly a jiné) docílil základní předpoklad udržení kvality a technologické čistoty grafických dat. Grafické a technologické číselníky umožňují definovat technologii grafických dat v různých variantách a danou technologii přiřadit ke grafickým datům.

Nevýhody původní technologie MAPA2, jako je například duplicitní kresba a omezené administrativní informace o historii aktualizace objektů byly odstraněny v nové technologii. Mapa je rozdělena na topologickou množinu vrstev a doplňkové netopologické vrstvy. V topologické množině je mapa jednočarová, toznamená, že se v ní nemohou nacházet dvě linie se shodným průběhem.

Složité varianty grafických dat, popisující právní stav v kombinaci se skutečným stavem, byly zabezpečeny rozčleněním kresby do více vrstev, kde každá vrstva obsahuje průběh, specifický pro danou variantu, včetně propojovacích bodů na ostatní vrstvy.

Grafická i negrafická data jsou uložena v relační databázi ORACLE. Klientský přístup k datům je realizovaný pomocí grafického editoru doplněného o formuláře pro datové zpracování a sadu modulů pro negrafické zpracování, jako je plnění číselníků, dávkové kontroly, zpracování ekonomických informací a administrace zpracovatelů grafických dat. Grafický klient (systém KOKEŠ) pracuje s daty grafické databáze pomocí přímého čtení bez tvorby dočasných souborů, i když je možné rozpracovaný stav dočasně uložit a překlenout přerušení práce.

Jako neaktivní klient (neprovádějící aktualizaci dat) může být použit jak systém MISYS, tak i internetový prohlížeč, který přes publikační server MISYS-WEB může přistupovat i ke grafickým datům v databázi.

Proces zpracování grafických dat se skládá z následujících kroků:

- identifikace zpracovatele – ověření přístupových práv

- interaktivní navigace v přehledových datech – vyhledání oblasti pro zpracování

- výběr pracovní oblasti – ověření práv zpracovatele na zvoleném katastrálním území a množině vrstev grafických dat, detekce konfliktů z jinými pracovními oblastmi, na kterých právě probíhá zpracování. Informace o oblastech je možné zjistit i graficky včetně údajů o zpracovatelích (a např. řešit organizační postupy pro uvolnění zájmové oblasti)

- zpracování v grafickém editoru – použití interaktivních nástrojů grafického editoru pro zpracování

- návrat oblasti – uložení zpracovaných dat probíhá dle potřeby se zapnutými technologickými kontrolami, nebo bez nich. Technologické kontroly je možné spouštět i dávkově přímo v databázi. Volba závisí na úrovni zpracování území.

- detekce změn grafických dat – při návratu se provede detekce změn grafických prvků vůči stavu v databázi, změněné nebo smazané grafické prvky se překopírují do archivní databáze a nové prvky se zapíší do aktuálních dat

- aktualizují se údaje o operaci zpracování a uvolní se pracovní oblast pro další zpracování.

Data jsou rozčleněna na tyto skupiny:

- aktivní grafická databáze – obsahuje aktuální grafická data, včetně informací o jejich rozpracování. Jednotkou grafické informace je grafický prvek odpovídající bodu, textu nebo linii. Zpracování grafických dat se děje po prvcích. Prvku je přiřazen prostorový index pro vyhledání a na základě průniku opsaného obdélníku prvku je zařazován do pracovní oblasti. Pracovní oblast je opsaný obdélník ve vybraném katastrálním území a dané množině vrstev, která je jednoznačně přidělena jednomu zpracovateli. V čase editace prvků spadajících do pracovní oblasti je v databázi uzamčena oblast pro ostatní zpracovatele. Prvkem spadajícím do oblasti je množina prvků, jejichž opsaný obdélník má průnik s obdélníkem pracovní oblasti. Zpracovatel může editovat jen prvky, jejichž opsaný obdélník je celý uvnitř pracovní oblasti.

- archivní grafická databáze – obsahuje historii grafické databáze, data zrušená nebo změněná. Do archivu se zapisují grafická data, včetně vazby na operace zpracování a zpracovatele.

- administrativní databáze – obsahuje informace o zpracovatelích, jejich práva přístupu ke grafickým datům a informace o operacích zpracování (editace) grafických dat. Operace je definována pracovní oblastí a zpracovatelem. Pracovní oblast může obsahovat jen vrstvy na které má zpracovatel oprávnění na editaci. Tímto způsobem je možné zabezpečit zpracování nezávislých vrstev na stejném území dvěma zpracovateli zároveň.

- ekonomická databáze – informace o zákaznících, objednávkách na data a údaje o platbách za poskytnutá data a služby

- číselníky – grafické, technologické, ekonomické a aplikační číselníky systému.

Těmto skupinám dat odpovídají programové moduly.

Proces zpracování dat v systému MAPA3 nahrazuje dávkové technologie použité v předchozím systému MAPA2, interaktivním přístupem k datům a zrychluje základní životní cyklus: pořízení grafické informace - kontrolu - prezentaci - poskytování a aktualizaci.

Informační systém MAPA3 je komplexním řešením vhodným pro zprávu mapových dat podobně rozsáhlých území jako je území hlavního města Prahy. Je řešením, které může růst se zpracovanými objemy dat i počtem zpracovatelů.

Rozšířením technologie o Internet přístup k datům IMIP se zjednoduší v budoucnu nejkritičtější místo systému a to je obsluha zákazníků, kteří každodenně přicházejí do IMIP pro mapová data. Možnost nahlédnutí na data zvenčí a kalkulace ceny za vybraná data automaticky, přístupem z Internetového prohlížeče, zefektivní několikanásobně výdej dat. Do budoucna se připravuje úplně automatizovaný výdej dat přes Internet.

Technologie JDMP pro systém MAPA3, Verze 2.0, Institut městské informatiky hlavního města Prahy, červen 2000

Metodický návod pro tvorbu JDMP, Institut městské informatiky hlavního města Prahy, Praha, listopad 1994

Úprava MN pro tvorbu JDMP 2000, Institut městské informatiky hlavního města Prahy, Praha, leden 2000

Recenzoval: recenzent nezveřejněn