RAPORT ETAP 1. pt. Autor: dr inż. Bartosz Czyżkowski. Wykonany dla Zamawiającego: Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska w Krakowie

Transkrypt

1 POLITECHNIKA WARSZAWSKA WYDZIAŁ INŻYNIERII ŚRODOWISKA ZAKŁAD OCHRONY I KSZTAŁTOWANIA ŚRODOWISKA ul. Nowowiejska 20, Warszawa RAPORT ETAP 1 pt. ANALIZA DANYCH, ZASOBÓW I POTRZEB WIOŚ W ZAKRESIE ANALIZY DANYCH PRZESTRZENNYCH; OPRACOWANIE KONCEPCJI I PROJEKTU WSTĘPNEGO ANALIZATORA GIS (AGIS) Autor: dr inż. Bartosz Czyżkowski Wykonany dla Zamawiającego: Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska w Krakowie Warszawa, kwiecień 2009 r.

2 PODSTAWY FORMALNE Podstawą formalną niniejszego raportu jest Umowa 32/PL0302/2009/AGIS dotycząca realizacji projektu badawczego pt. Opracowanie i wdrożenie Analizatora GIS dla potrzeb optymalizacji sieci monitoringu wód a w szczególności Harmonogram stanowiący Załącznik nr 3 do Umowy. Zgodnie z Harmonogramem Wykonawca dostarcza Raport 1 pt. Analiza danych, zasobów i potrzeb WIOŚ w zakresie analizy danych przestrzennych; opracowanie koncepcji i projektu wstępnego Analizatora GIS (AGIS). zawierający założenia do koncepcji i wstępny projekt Analizatora GIS opracowany na podstawie rozpoznania zasobów i potrzeb WIOŚu. Warszawa, kwiecień 2009 r. 2

3 PODSTAWY FORMALNE... 2 Wstęp... 4 Wyniki analizy zasobów i potrzeb Zamawiającego... 4 Zasoby i potrzeby w zakresie danych przestrzennych, oprogramowania i sprzętu. 4 Zasoby i potrzeby w zakresie działań na danych przestrzennych... 7 Koncepcja Analizatora GIS (AGIS)... 7 Główne założenia AGIS... 8 Funkcje Analizatora GIS... 9 Wizualizacja sieci monitoringu... 9 Przechowywanie danych o sieci monitoringu Określenie związków między punktami a siecią wodną Wyróżnianie elementów sieci rzecznej przyporządkowanej punktowi Rozpoznawanie zależności między punktami Optymalizacja sieci monitoringu Wskazywanie nowych lokalizacji punktów Tworzenie nowych warstw tematycznych Szacowanie kosztów monitoringu Analizy statystyczne danych przestrzennych Raportowanie Podsumowanie

4 Wstęp Raport jest wynikiem prac przeprowadzonych w pierwszym etapie projektu Opracowanie i wdrożenie Analizatora GIS dla potrzeb optymalizacji sieci monitoringu wód. W raporcie przedstawiona jest analiza danych, zasobów i potrzeb Zamawiającego w zakresie przetwarzania danych przestrzennych oraz koncepcja i projekt wstępny Analizatora GIS (AGIS). Analiza stanu oprogramowania i zasobów sprzętowych Zasoby i potrzeby w zakresie danych przestrzennych, oprogramowania i sprzętu Zamawiający dysponuje podstawowymi danymi przestrzennymi niezbędnymi do realizacji jego zadań i wchodzącymi w zakres zainteresowania projektu, tj. prowadzenia monitoringu i raportowania jego wyników. Do najważniejszych danych należą: warstwy GIS zawierające sieć monitoringu z przypisanymi takimi atrybutami punktów, jak (przykładowo) typ punktu, nazwa rzeki przy której położony jest punkt, symbole programów pomiarowych punktu itd. warstwy GIS pochodzące z MPHP (wersja z 2007 r.) głównie rzeki i zbiorniki wodne oraz zlewnie warstwy GIS jednolitych części wodnych z takimi atrybutami jak nazwa, typ cieku, rodzaj zagrożenia itd. dane o presjach (głównie w formie tabelarycznej) zrzutach ścieków, wylotach wód opadowych, miejscach poboru wód przeznaczonych do spożycia itd. warstwy GIS tła podział administracyjny, sieć dróg i inne 4

5 Należy zauważyć, że postać danych nie zawsze pozwala na ich bezpośrednie wykorzystanie nawet w tak prostych zastosowaniach, jak wizualizacja. Przyczyny są następujące: lokalizacja obiektów podana jest nie w mapie cyfrowej, ale w formie tabelarycznej jako para współrzędnych geograficznych (dotyczy obiektów punktowych). Dane istniejące w tej postaci wymagają zaimportowania i wstępnego przetworzenia przez program typu GIS współrzędne geograficzne, dane w formie tabelarycznej lub przetworzonej do postaci warstwy cyfrowej, nie mogą być bezpośrednio wykorzystywane do analiz GIS konieczna jest ich transformacja do współrzędnych prostokątnych w Polsce zwykle do układu PUWG Jeśli współrzędne geograficzne są pozbawione błędów (a jest to rzadka sytuacja, gdyż przy ich wpisywaniu bardzo łatwo o pomyłkę), taka transformacja jest dość prostą operacją, choć (przy wielu warstwach) pracochłonną szczegółowość, zasięg i aktualność warstwy nie są w pełni dopasowane do aktualnych potrzeb dane niekiedy wymagają generalizacji (lub przeciwnie zebrania danych w większej skali), obcięcia do granic analizy (lub uzupełnienia innymi danymi, aby wypełnić obszar analizy), czy też weryfikacji, jeśli zachodzi podejrzenie, że przedstawiają stan zanadto odległy od obecnego brak metadanych, pozwalających na poznanie pochodzenia, dokładności i innych informacji o danych Tak więc dane, dostępne u Zamawiającego, rzadko występują w formie, która byłaby zdatna do bezpośredniego wykorzystania. W konsekwencji, każde działanie wykorzystujące dane przestrzenne musi uwzględniać konieczność poświęcenia pewnego dodatkowego wysiłku na wstępne przetworzenie tych danych. Ten dodatkowy nakład sił i środków będzie musiał być poniesiony przede wszystkim w 5

6 fazie budowy i wdrażania AGIS, gdy będzie tworzony domyślny zestaw danych przestrzennych. Należy się też spodziewać, że i później, w fazie wykorzystania systemu, dane którymi będzie zasilany, będą wymagały wstępnego przetworzenia przez operatora AGIS zanim będą mogły być użyte do pracy. Należy zauważyć, że szkolenia, w których wezmą udział użytkownicy AGIS z pewnością podniosą ogólną sprawność tych użytkowników w posługiwaniu się programami typu GIS. Pozwoli to na zwiększenie efektywności wszelkich działań związanych z przetwarzaniem danych przestrzennych, także przekształcania danych wejściowych. Zasoby oprogramowania Zamawiającego zaspokajają, w zakresie programów typu GIS, podstawowe potrzeby każdego z trzech ośrodków (Inspektorat w Krakowie i delegatury w Tarnowie i Nowym Sączu). Dysponują one przynajmniej po jednej licencji ArcGIS 9.2 w polskiej wersji językowej. Zainstalowane są licencje (pływające) na poziomie ArcView, bez dodatkowych płatnych rozszerzeń. W najbliższej przyszłości planowane jest zwiększenie liczby licencji tak, aby w każdym ośrodku znajdowało się ich około trzech. Sprzęt komputerowy pozostający aktualnie w dyspozycji Zamawiającego spełnia optymalne wymagania oprogramowania typu GIS. Dokładny opis wyników inwentaryzacji obejmującej zagadnienia sprzętu komputerowego znajduje się w raporcie Założenia i koncepcja generalna rozwiązań technicznych bazy danych BDOJW, przygotowanym w ramach projektu Rozwinięcie i wdrożenie komputerowego systemu gromadzenia, przechowywania, przetwarzania i udostępniania on-line danych środowiskowych. Wymagania sprzętowe ArcGIS nie są wysokie (w przybliżeniu, wystarczający jest komputer jednoprocesorowy 2.0 GHz), można więc mieć uzasadnioną nadzieję, że w trakcie realizacji projektu nie wystąpią istotne ograniczenia sprzętowe. 6

7 Zasoby i potrzeby w zakresie działań na danych przestrzennych Nie stwierdzono, aby obecnie Zamawiający wykazywał szczególnie zaawansowane potrzeby w zakresie wykorzystania programów typu GIS. Ograniczają się one głównie do dwóch funkcji: wizualizacyjnej warstwy GIS są wykorzystywane jako źródło informacji przestrzennej, na podstawie której generowane są różnego rodzaju mapki i szkice, znajdujące głównie zastosowanie w raportach, do przygotowywania których zobowiązany jest Zleceniodawca inwentaryzacyjnej (to w istocie konsekwencja pierwszej funkcji) warstwy GIS służą do przechowywania informacji przestrzennej: o konfiguracji punktów pomiarowo-kontrolnych, o drogach dojazdu do tych punktów, o typach jakości rzek i jednolitych części wodnych, o obszarach chronionych itp. Wykorzystanie funkcji GIS zachodzi na poziomie, który można uznać za średniozaawansowany. Jest to poziom całkowicie wystarczający do wspomagania realizacji podstawowych zadań, jakie stoją przed Zleceniodawcą. Należy jednak zauważyć, i jest to postulat sygnalizowany także przez samego Zleceniodawcę, że przydatne byłyby szkolenia w zakresie wykorzystania GIS. Praktyka pokazuje, że już podstawowe szkolenie pozwala na znaczące usprawnienie wykonywanych rutynowo zadań, jak również odkrycie nowych zastosowań dla oprogramowania. Takie szkolenia zostaną przeprowadzone, jako niezbędny element wdrażania AGIS. Koncepcja Analizatora GIS (AGIS) Analizator GIS będzie zaawansowanym narzędziem działającym w środowisku GIS. Będzie stanowił rozszerzenie i uzupełnienie funkcji oferowanych przez to środowisko, czyniąc je dostosowanym do efektywnego wspomagania wypełniania zadań związanych z planowaniem i prowadzeniem monitoringu wód przez WIOŚ. 7

8 Główne założenia AGIS Główne założenia projektowanego systemu są następujące: realizacja funkcji optymalizacji sieci monitoringu, gdzie głównym kryterium będzie zgodność z Ramową Dyrektywą Wodną dążenie do maksymalnej zgodności z inicjatywami standaryzacyjnymi Unii Europejskiej (dyrektywa INSPIRE, programy SEIS i WISE, inicjatywy EAŚ) w zakresie ustalonym w konsultacjach ze Zleceniodawcą wykorzystywanie ArcGIS na docelowym poziomie ArcView 9.2, z gwarancją działania na wersji o stopień niższej lub wyższej (9.1 lub 9.3) nie korzystanie z płatnych rozszerzeń ArcGIS (Network Analyst, Spatial Analyst i inne) wszelkie funkcje muszą być realizowane przez program w jego podstawowej konfiguracji nie korzystanie z funkcji wymagających zaawansowanych mocy obliczeniowych komputera tak, aby AGIS był w stanie efektywnie funkcjonować na sprzęcie komputerowym o przeciętnej jakości wykorzystanie standardowych dostępnych i aktualnych danych przestrzennych: warstwy MPHP, warstwy JCW i sieci monitoringu łatwość aktualizacji i konfiguracji: parametry systemu będą zapisane w głównej bazie danych (projektowanej Bazie Danych o Jakości Wód, BDOJW) lub podręcznej (tj. nie będącej elementem projektowanej BDOJW, ale przyporządkowanej raczej do lokalnego stanowiska AGIS), jawne i opisane formaty wejścia/wyjścia logika obsługi. Nie można, przy ograniczonym czasie realizacji projektu oraz wymogu aby system wypełniał zaawansowane funkcje, uczynić tego systemu zdatnym do obsługi przez osoby zupełnie nieprzygotowane do pracy w środowisku GIS, ale można uczynić oprogramowanie logicznym i przyjaznym 8

9 dla użytkownika zwłaszcza jeśli będzie on poddany odpowiedniemu szkoleniu Funkcje Analizatora GIS Wizualizacja sieci monitoringu Zdolność do efektywnego i efektownego pokazywania danych przestrzennych jest elementarną własnością każdego nowoczesnego oprogramowania GIS. AGIS rozwinie tę własność głównie poprzez dostarczenie użytkownikowi predefiniowanych legend, dopasowanych do właściwości warstw wykorzystywanych w WIOŚ. Przykładowo, będą to zestawy kolorów różnicujące różne typy punktów pomiarowo-kontrolnych, symbole pokazujące rzędy i kierunku cieków, różne właściwości jednolitych części wodnych itd. wszelkie dane, jakie są zapisane w tabelach atrybutów warstw. Jeśli wystąpi taka potrzeba, zostaną dodane jeszcze inne mechanizmy, usprawniające wizualizację danych przestrzennych. 9

10 Rys. 1 Przykład wizualizacji sieci monitoringu w GIS Przechowywanie danych o sieci monitoringu Dane o sieci monitoringu, podobnie jak wszelkie inne wodne dane zbierane i wykorzystywane przez Zleceniodawcę, będą gromadzone w bazie danych (BDOJW), budowanej w ramach projektu Rozwinięcie i wdrożenie komputerowego systemu gromadzenia, przechowywania, przetwarzania i udostępniania on-line danych środowiskowych. Ze względu na problemy wynikające z redundancji danych (głównie problemy z zachowaniem spójności i aktualizacji), unikany będzie stan, w którym AGIS będzie służył jako główne miejsce przechowywania danych. Dokładny tryb przesyłania tych danych (zakres danych, intensywność i protokół przesyłu, ilość danych trzymanych w pamięci podręcznej itd.), będzie ustalany w miarę rozwoju systemów AGIS i BDOJW. Należy tu podkreślić, że jednym z głównych kryteriów będzie przezroczystość rozwiązania dla użytkownika, czyli dążenie do sytuacji, w której 10

11 niezależnie od przyjętych rozwiązań użytkownik będzie operował na danych monitoringowych bez potrzeby zwracania nadmiernej jego uwagi na to, skąd mają być pobierane dane. Innymi słowy, proces korzystania z danych będzie w maksymalnym stopniu zautomatyzowany. Szczególnym przypadkiem będą sytuacje, w których użytkownik AGIS będzie tworzył wirtualną rzeczywistość, generując scenariusze polegające np. na przenoszeniu punktów pomiarowych, zmianie ich właściwości, modyfikacji kosztów itd., a następnie badając skutki tych scenariuszy. AGIS będzie zdolny do zapisywania przebiegu i wyników takich eksperymentów, a jeśli ich wyniki będą przenoszone do świata rzeczywistego tj. jeśli okaże się np. że istotnie lokalizacja jakiegoś punktu sieci będzie zmieniona, zajdzie tu konieczność współpracy z BDOJW w drugą stronę, od AGIS do BDOJW. Zostanie tu opracowany odpowiedni tryb postępowania tak, aby z jednej strony operacja ta nie była zbyt uciążliwa dla użytkownika, z drugiej aby nie dochodziło do niepożądanych i nieautoryzowanych ingerencji w zawartość bazy danych. Podobnie jak w poprzednim przypadku, dokładne rozwiązania będą miały szansę być opracowane dopiero po wykonaniu dokładnego opisu technicznego i funkcyjnego AGIS i BDOJW. 11

12 Rys. 2 Przykładowy fragment tabeli atrybutów opisującej obiekty sieci monitoringu Określenie związków między punktami a siecią wodną Sieć punktów monitoringowych, czy to rzeczywista, czy wirtualna, będzie skoordynowana z istniejącą siecią rzeczną. Koordynacja oznacza tutaj, że każdy punkt monitoringowy będzie miał albo zapisane informacje o jego położeniu względem obiektów sieci, albo będą te informacje łatwe do uzyskania. Informacje te będą obejmować takie elementy, jak: numer identyfikacyjny (ID) odcinka rzecznego 1, przy którym jest położony punkt, wraz z długością odcinka i względnym położeniu na nim rzutu punktu numery ID odcinków położonych w dole sieci względem rozpatrywanego odcinka wraz z odległościami (mierzonymi po sieci) dzielącymi koniec odcinka od węzłów krańcowych tych odcinków 1 Odcinek rzeczny jest tu rozumiany jako elementarny fragment rzeki, zawarty między dwoma skrzyżowaniami lub węzłem początkowym lub końcowym. 12

13 j.w., dla odcinków położonych w górze sieci numery ID zbiorników wodnych i ich odległości od punktu Informacje te pozwolą na szybkie udzielenie odpowiedzi na takie pytania, jak (przykładowo): jak daleko znajduje się dana JCW od rozpatrywanego punktu, w jakim stopniu punkt ujmuje wody płynące danym ciekiem, czy też, ogólnie, w jakiej relacji jest dany punkt i dana rzeka (lub część rzeki lub JCW). Będą także (czy też przede wszystkim) umożliwiać realizację bardziej zaawansowanych funkcji, opisanych w dalszej części opracowania. Rys. 3 Przykład powiązania elementu sieci monitoringu z siecią rzeczną. Punkt 2. jest przypisany do rzeki Jaworzynka, do JCW nr te informacje są wprost zapisane w AGIS, przez co łatwo je wykorzystać w różnego rodzaju analizach 13

14 Rys. 4 Przykład odwrotnego powiązania sieci rzecznej z monitoringową - wśród informacji o JCW nr 6774 są informacje także o tym, że na tej części znajdują się dwa punkty pomiarowe 2. i 3. Dalsza analiza mogłaby np. zmierzać do dokładnego określenia punktów w części czy zbadania stopnia ich podobieństwa. Wyróżnianie elementów sieci rzecznej przyporządkowanej punktowi Jest to szczególny przypadek poprzedniej funkcji; będzie polegać na zdolności AGIS do podawania istotnych parametrów wód powierzchniowych oraz ich zlewni w odniesieniu do punktów wskazanych przez użytkownika. Odpowiedzi te będą udzielane oczywiście z dokładnością do wykorzystywanych danych, które zapewne 14

15 głównie będą opierać się na warstwach MPHP. Uzyskane informacje, a mianowicie, przykładowo: łączna długość sieci rzecznej znajdująca się powyżej/poniżej punktu powierzchnia zlewni elementarnej, całkowitej i różnicowej przyporządkowanej do punktu (czy też do odcinka rzecznego, do którego punkt jest przyporządkowany) będą mogły być zapisywane w formie raportów tabelarycznych. Alternatywnie, z wybranych obiektów przestrzennych będą mogły być tworzone nowe warstwy. Rys. 5 Przykład wyróżnienia elementów sieci rzecznej przyporządkowanej do punktów wskazanych przez użytkownika. System szacuje granice zlewni dla punktów (...)1738. powierzchnie i łączną długość zawartych w nich odcinków rzecznych. i (...)2204, podaje ich Rozpoznawanie zależności między punktami Dalszą konsekwencją zdolności systemu do zapisywania położenia punktu względem sieci rzecznej będzie funkcja analizy wzajemnego położenia punktów 15

16 pomiarowo-kontrolnych. Analiza ta będzie jednym z dwóch etapów procesu rozpatrywania podobieństwa punktów. Drugi etap będzie polegać na przeanalizowaniu programów pomiarowych przypisanych do rozpatrywanych punktów. Punkty, przykładowo, zostaną uznane za podobne w dużym stopniu, jeśli będą położone blisko siebie na cieku wodnym i ich programy pomiarowe będą zbliżone. W dalszej części realizacji zadania zostaną określone szczegółowe reguły ilościowo opisujące sposób oceny geometrycznego podobieństwa punktów. Jednocześnie będzie realizowane zadanie z pewnością trudniejsze i wymagające współpracy z zadaniem Opracowanie i testowanie metod statystycznej analizy danych monitoringu wód (...), polegające na określeniu reguł obliczania podobieństwa niegeometrycznych właściwości punktów. Rozpoznawanie zależności między punktami będzie mogło być funkcją wykorzystywaną samą w sobie, do określania właściwości par czy grup punktów zgodnie z życzeniem użytkownika. Będzie także funkcją wejściową w podstawowym zadaniu realizowanym przez AGIS w optymalizacji sieci monitoringu. Optymalizacja sieci monitoringu Zdolność do optymalizacji sieci monitoringu można uznać za najważniejszą funkcję systemu (a zarazem wymagającą największych nakładów przy jego projektowaniu i wykonaniu). Zakres, kryteria oraz algorytmy optymalizacji będą ustalone w ramach drugiego etapu projektu, przy czym ich określenie silnie zależy od zadania Opracowanie i testowanie metod statystycznej analizy danych monitoringu wód (...). Obecnie można stwierdzić ogólnie, że optymalizacja będzie dotyczyła przynajmniej 4 zmiennych decyzyjnych: 1. Lokalizacji system będzie proponował usunięcie lub zmianę położenia istniejących punktów np. tam, gdzie pozostałe punkty obecne w analizowanej części wodnej będą mogły wypełnić zadania punktów modyfikowanych. 16

17 2. Częstości pomiarów system będzie rozpoznawał sytuacje, w których możliwe będzie redukcja ilości pomiarów wykonywanych w danym punkcie. 3. Zakresu badań poddawane analizie będą sytuacje, gdzie zajdzie podejrzenie że możliwe jest ograniczenie wykonywanego zakresu badań (bo np. badania te wykonywane są w innych sąsiednich punktach). 4. Rodzaju monitoringu rozważane będą rozwiązania polegające na optymalizacji monitoringu np. poprzez agregację rodzajów pomiarów prowadzonych w danym punkcie. Kluczowym wymaganiem będzie konieczność zgodności (w najwyższym możliwym stopniu) proponowanych przez system rozwiązań z zapisami Ramowej Dyrektywy Wodnej i przepisów pochodnych. Wskazywanie nowych lokalizacji punktów Funkcja wskazywania nowych proponowanych miejsc ulokowania punktów pomiarowo-kontrolnych przede wszystkim będzie jednym z efektów działania modułu optymalizacyjnego systemu (zapewne w oparciu o kryterium lokalizacji). Będą to więc punkty, których zaistnienie (zwykle zapewne występujące razem z likwidacją lub zmianą położenia innych punktów) będzie pożądane z punktu widzenia efektywności działania sieci. Dodatkowo zostanie jeszcze dodana do systemu możliwość lokalizowania punktów nie będąca w bezpośrednim związku z funkcją optymalizacyjną. Użytkownik będzie miał możliwość określania pewnych mniej lub bardziej szczegółowych wymagań dotyczących lokalizacji punktu (np. punkt musi kontrolować wody spływające daną rzeką, punkt nie może być bliżej niż np. 1 km poniżej miejsca zrzutu ścieków, punkt musi znajdować się w danej jednolitej części wodnej itd.) i na podstawie tych wskazówek AGIS pokaże nowe proponowane miejsca, w których może zostać zlokalizowany punkt. 17

18 Rys. 6 Przykładowe sytuacje, w których system mógłby zasugerować wprowadzanie nowych punktów - punktu 5a (zamiast 5.), jeśli zachodzi konieczność monitorowania dopływu, który znajduje się obecnie poniżej punktu 5 oraz punktu 2a, jeśli pożądane jest objęcie pomiarami dopływu, który obecnie znajduje się powyżej punktu 2. i nie jest objęty dedykowanymi mu pomiarami. Tworzenie nowych warstw tematycznych Zdolność tworzenia nowych warstw czy tabel jest, podobnie jak wizualizacja danych przestrzennych, elementarną właściwością programów typu GIS. Podobnie też jak wizualizacja, zostanie ona w AGIS poszerzona tak, aby tworzenie nowych warstw było w maksymalnym stopniu uproszczone. Przewiduje się, że użytkownik będzie chciał mieć możliwość wytworzenia takich warstw jak: fragmenty sieci monitoringu, rzeczywistej lub wirtualnej (powstałej w wyniku eksperymentów przeprowadzonych przy wykorzystaniu AGIS) wraz z atrybutami punktów jednolite części wodne lub pojedyncze cieki reprezentujące jakąś wspólną cechę, być może przestrzenną, np. będące w stanie zagrożenia biologicznego albo znajdujące się na terenie zlewni Dunajca 18

19 trasy dojazdu do punktów pomiarowych Ewentualne dalsze potrzeby dotyczące tworzenia nowych warstw zostaną szczegółowo ustalone ze Zleceniodawcą. Szacowanie kosztów monitoringu Szacowanie kosztów utrzymywania sieci monitoringowej i prowadzenia pomiarów będzie odbywać się w oparciu o: programy pomiarowe dla wskazanego punktu lub grupy punktów (tj. częstość pomiaru i rodzaj mierzonego wskaźnika) koszty jednostkowe wykonania, analizy i opracowania danego pomiaru koszty jednostkowe przejazdów w ramach kampanii pomiarowej trasę wyznaczoną przez punkty pomiarowe i miejsce początku / końca kampanii ewentualnie koszty dodatkowe, jeśli takie zostaną wskazane przez Zleceniodawcę. Wartości wszystkich kosztów jednostkowych zostaną zapisane w podręcznej bazie danych tak, aby ich modyfikacja (aktualizacja) mogła być łatwo dokonana, bez potrzeby głębszej ingerencji w system. Koszty będą mogły być liczone w podanym przez użytkownika okresie czasu dla wybranych punktów lub dla całej sieci. Analizy statystyczne danych przestrzennych Istotną cechą AGIS będzie jego zdolność do wspomagania analiz statystycznych, jakie będzie chciał wykonać użytkownik. Zakres tych analiz oraz dane niezbędne do ich wykonania zostaną określone w miarę rozwoju projektu Opracowanie i testowanie metod statystycznej analizy danych monitoringu wód (...). Przykładami analiz statystycznych mogą być: 19

20 znajdowanie funkcji regresyjnych, opartych głównie o zależności przestrzenne, między ocenami opartymi o wskaźniki mierzone w punktach pomiarowych a ocenami, które muszą być wykonywane dla niemierzonych JCW i odcinków rzecznych wyznaczanie funkcji autokorelacji dla wybranych pojedynczych wskaźników mierzonych w punktach pomiarowych sieci monitoringu w metryce drzewa skierowanego (dendrytu) wyznaczanie błędu interpolacji stochastycznej w dowolnym punkcie nie mierzonym oraz mapy błędu wstawianie nowych stacji pomiarowych w miejscach występowania maksymalnego błędu interpolacji wyznaczanie zależności regresyjnych pomiędzy wskaźnikami często mierzonymi a wskaźnikami rzadko mierzonymi wyznaczanie zależności regresyjnych (wag regresji liniowej) dla ocen. Raportowanie Główny ciężar wspomagania raportowania będzie spoczywał na aplikacjach związanych z projektowaną bazą danych o jakości wód. AGIS będzie wspierał te zadania wszędzie tam, gdzie zajdzie potrzeba wzbogacenia raportów o obraz danych przestrzennych. Należy się spodziewać że będą to różnego rodzaju mapy wizualizujące przede wszystkim stan jednolitych części wodnych, konfigurację i właściwości sieci monitoringowej, stan sieci rzecznej czy przestrzenne lokalizacje różnego rodzaju presji. Przy opracowywaniu treści i formy raportów czy też wszelkich innych danych przeznaczonych do wykorzystania na zewnątrz WIOŚ szczególna uwaga zostanie poświęcona zgodności tych produktów z normami wprowadzanymi przez istniejącą dyrektywę INSPIRE oraz (w dużym stopniu) będące w fazie rozwoju projekty standaryzacyjne WISE i SEIS oraz wszelkie inne zalecenia, w szczególności wskazane przez EAŚ. Konieczna tu będzie współpraca Zleceniodawcy, która pozwoli na 20

21 wyznaczenie priorytetów przy określeniu wymogów, jakie będą musiały być spełniane przez generowane elementy raportów. Podsumowanie Poniższy schemat zawiera podsumowanie opisanych w raporcie: funkcji Analizatora GIS od prostych, jak wizualizacja czy tworzenie nowych warstw, do bardziej zaawansowanych i uzależnionych od innych funkcji, jak, przede wszystkim, zdolność systemu do optymalizacji sieci monitoringu powiązań AGIS z produktami dwóch pozostałych zadań ideowy i konceptualny związek między projektem Statystyka a AGIS oraz fizyczny (wyrażający się poprzez transfer danych) związek z projektem BDOJW Rys. 7 Schemat funkcyjny i logiczny Analizatora GIS. 21