GEO-SYSTEM Sp. z o.o. 02-732 Warszawa, ul. Podbipięty 34 m. 7, tel./fax 847-35-80, 843-41-68 http://www.geo-system.com.pl e-mail:geo-system@geo-system.com.pl Technologia prowadzenia Państwowego Zasobu Geodezyjnego i Kartograficznego w powiecie Warszawskim Zachodnim Warszawa 2006
2
3 Spis treści 1 WSTĘP...5 2 OPROGRAMOWANIE DO PROWADZENIA ZASOBU...6 3 TECHNOLOGIA PROWADZENIA ZASOBU...9 3.1 Obsługa mapy zasadniczej... 10 3.2 Informacje o pracach... 12 3.3 Prowadzenie osnowy geodezyjnej... 15 4 SERWIS INTERNETOWY...17
4
1 Wstęp 5 Przejście od zasobu prowadzonego w postaci klasycznej do zasobu numerycznego, zapisanego w bazach danych, jest obecnie jednym z podstawowych zadań stawianych przed Powiatowymi Ośrodkami Dokumentacji Geodezyjnej i Kartograficznej. Skuteczność takiego przejścia i korzyści z późniejszego wykorzystywania zasobu zależą w dużej mierze od oprogramowania i zastosowanej technologii. W powiecie Warszawskim Zachodnim przejście na zasób numeryczny rozpoczęto praktycznie od chwili powstania powiatu i utworzenia Powiatowego Ośrodka Dokumentacji Geodezyjnej i Kartograficznej. Zdecydowano się na zastosowanie oprogramowania GEO-MAP firmy GEO-SYSTEM Sp. z o.o. oraz oferowanej w tym oprogramowaniu technologii prowadzenia zasobu postaci hybrydowej. Technologia ta umożliwiła bardzo szybkie rozpoczęcie prowadzenie baz w postaci numerycznej (bez dużych nakładów środków finansowych), a następnie ich sukcesywnie uzupełnianie danymi wektorowymi pozyskiwanymi w wyniku bieżącej działalności ośrodka dokumentacji. Obecnie technologia stosowana jest na obszarze całego powiatu. Technologia hybrydowa, mimo że z zasady potrzebuje dwóch rodzajów danych do uzyskania obrazu kompletnej mapy (danych rastrowych i wektorowych), zapewnia również możliwość udostępniania danych jedynie w formie rastrowej, z tym że rastry są zaktualizowanych przez wkomponowanie (wkreślenie) w nie danych wektorowych. Rastry mimo wielu ograniczeń w możliwościach automatycznego przetwarzania mają jedną bardzo ważną cechę powszechny standard zapisu, co daje możliwość wykorzystania w różnym oprogramowaniu. Dzięki temu stanowią bardzo atrakcyjny rodzaj danych, który może znacząco przyczynić się do uzyskiwania środków finansowych wpływających do PODGIK. Wdrażając technologie przyjęto założenie, że Wykonawcy będą otrzymywali dane w postaci numerycznej i po dokonaniu aktualizacji dostarczą dane również w postaci numerycznej celem zaktualizowania zasobu. Schematycznie przebieg procesu przedstawiono na poniższym rysunku. Ponieważ nie można było założyć, że wszyscy Wykonawcy natychmiast zaczną dostarczać dane w postaci numerycznej w związku z tym przyjęto możliwość dokonywania aktualizacji na podstawie danych tradycyjnych operatów przez pracowników PODGIK (niejako w zastępstwie Wykonawców geodezyjnych, tak jak obecnie realizowane jest wkreślanie na nośniki tradycyjne). Na początku wdrażania takiej technologii należy się liczyć z faktem, że drugi wariant rozwiązania będzie znacznie częściej wykorzystywany. Duże znaczenie ma tutaj również technologia prowadzenia zasobu, która oparta jest na modyfikacji rastrów (wymazywania elementów, które przestały istnieć lub tych które zostały wprowadzone z pomiaru). W takim przypadku należy zakładać, że aktualne rastry są w PODGIK, a więc również na PODGIK spada obowiązek ich aktualizacji. Technologia hybrydowa ogranicza więc częściowo możliwość uczestniczenia Wykonawców w procesie aktualizacji zasobu PODGIK. W sytuacji kiedy zasób będzie już pozbawiony rastrów (całość w postaci numerycznej) udział wykonawców w aktualizacji znacznie wzrośnie.
6 2 Oprogramowanie do prowadzenia zasobu Obecnie PZGiK powiatu prowadzony jest w dwóch współpracujących ze sobą systemach tj. GEO-MAP firmy GEO-SYSTEM Sp. z o.o. w części związanej z danymi geometrycznymi i system ISEG2000 firmy BOGART Sp. z o.o. w części związanej z bazą opisową ewidencji gruntów i budynków. Dzięki ścisłej współpracy miedzy firmami tworzącymi w/w oprogramowanie, obydwa systemy współpracują ze sobą, zapewniając wzajemny dostęp do danych oraz możliwość bieżącej kontroli ich spójności. Przykład współpracy polegający na uzyskaniu wypisu z ewidencji gruntów z systemu ISEG2000 na podstawie zaznaczonej działki w systemie GEO-MAP przedstawiono poniżej. Dzięki obiektowej budowie bazy danych systemu GEO-MAP, każde zgromadzone dane można oprócz klasycznej prezentacji płaskimi znakami umownymi można również przedstawiać w alternatywnej formie prezentacji graficznej, jaką jest wizualizacja trójwymiarowa. Może jeszcze obecnie nie ma to tak dużego znaczenia (ponieważ wielokrotnie brak jest jakichkolwiek danych) ale w miarę rozwoju technicznego trudno sobie wyobrazić, że w kwestii wizualizacji danych przestrzennych pozostaniemy na rozwiązaniach tradycyjnych.
7 Na oprogramowaniu GEO-MAP spoczywa cały ciężar związany z techniczną stroną obsługi danych geometrycznych składających się z: mapy zasadniczej w postaci wektorowej, rastrów mapy zasadniczej, zakresów prac geodezyjnych, osnowy geodezyjnej. Obsługa zasobu obejmuje wiele procesów wśród których należy wymienić: wydawanie danych wykonawcom, kontrolę techniczna i przyjmowanie opracowań wpływających do ośrodka dokumentacji, wykonywanie wyrysów, prowadzenie bazy osnowy geodezyjnej, publikacji danych na serwerze WWW. Zadania realizowane są za pomocą szeregu modułów programowych systemu GEO-MAP, do których należą m.in. GEO-ODGIK, GEO-RASTER, GEO-DTM, DXF-IN, OSNOWA. Oprócz segmentu związanego z wykorzystywaniem danych w sieci lokalnej PODGIK, dostępny jest również segment internetowy oprogramowania GEO-MAP i ISEG2000 oferujący dostęp do danych z wykorzystaniem przeglądarki internetowej. Szczegóły związane z technologią internetową opisane zostały w kolejnym rozdziale. Poniżej przedstawiono jedynie schemat zastosowanego rozwiązania. Transfery danych na serwer WWW wykonywane są codziennie wieczorem w sposób automatyczny. Dzięki temu od godziny 21:00 można już oglądać w internecie aktualny, na bieżący dzień, stan zasobu. Wyszczególnione na schemacie 3 grupy użytkowników internetowych maja różny zakres uprawnień. Użytkownicy indywidualni Grupa użytkowników, która może przeglądać ogólnodostępną cześć danych oferowanych w serwisie internetowym. Dla użytkowników tych oferowana jest możliwość zgłoszenia drogą internetową zapotrzebowania na mapy według stanu archiwalnego. W celu takiego zgłoszenia użytkownik powinien określić zakres mapy oraz swoje dane osobowe i adresowe. Użytkownik pocztą elektroniczna lub telefonicznie proszony będzie o potwierdzenie zamówienia, akceptację kosztów i zostanie poinformowany o terminie obioru materiałów.
8 Geodeci Grupa użytkowników składająca się z geodetów uprawnionych, którzy po zarejestrowaniu się w PODGIK oprócz dostępu do danych standardowych dzięki posiadaniu odpowiedniego hasła mają dodatkowo dostęp do: opisów topograficznych punktów osnowy geodezyjnej, posiadają możliwość przesłania do PODGIK drogą internetową zakresu pracy geodezyjnej, którą mają zamiar zgłosić. Określenie zakresu pracy drogą internetową powoduje znaczne usprawnienie procesu zgłaszania pracy w ośrodku dokumentacji ze względu na fakt zlokalizowania miejsca realizacji pracy z czym często są dosyć duże problemy. W trakcie korzystania z serwisu jak widać to na powyższym rysunku geodeta ma możliwość wykorzystania bardzo różnych środków aby zakres tej pracy określić szybko i sprawnie. Zaproponowane obecnie rozwiązanie jest jedynie pierwszym krokiem do zupełnie automatycznego procesu zgłaszania pracy geodezyjnej. Urzędy Miast i Gmin Grupa użytkowników składająca się urzędników urzędów miast i gmin, którzy w stosunku do użytkowników indywidualnych maja dodatkowy dostęp internetowy do danych opisowych ewidencji gruntów. Dostęp chroniony jest indywidualnym hasłem, które otrzymał każdy z urzędników. Ponieważ ewidencja gruntów dla całego powiatu prowadzona jest w jednym miejscu tzn. w Starostwie Powiatowym więc korzyści płynące z takiego rozwiązania są oczywiste. Nie trzeba w urzędach instalować specjalistycznego oprogramowania ani przewozić danych, które przecież ciągle się zmieniają. Dzięki serwisowi internetowemu, urzędnicy mogą realizować prowadzenie numeracji porządkowej dla swojego obszaru. Aplikacja umożliwia maksymalne zautomatyzowanie procesu wprowadzania punktów adresowych wraz z generowaniem zawiadomień, do których dane pobierane są z części opisowej ewidencji gruntów (w zakresie danych osobowych) oraz innych elementów serwisu internetowego (w zakresie danych przedmiotowych). Pewnym problemem w docelowym wdrożeniu takiej funkcjonalności w całym powiecie jest uporządkowanie aktualnych danych związanych z numeracją porządkową, które w większości przypadków są jedynie w postaci papierowej. Dane z tak prowadzonej numeracji porządkowej natychmiast zasilają cały serwis informacyjny.
3 9 Technologia prowadzenia zasobu Technologia hybrydowa prowadzenia PODGIK związana jest z pracą na wielu tysiącach rastrów, podlegających bieżącej modyfikacji. Modyfikacja polega na usuwaniu z nich obrazu obiektów terenowych, które przestały istnieć lub zostały pomierzone albo zwektoryzowane i w związku z tym ich obraz zastąpiony zostaje danymi wektorowymi. Na początku prowadzenia zasobu w tej technologii musimy dokonać skanowania zasobu, skalibrowania uzyskanych rastrów oraz przygotowania odpowiednich projektów. Od chwili zeskanowania zasobem (aktualną mapą) staje się raster. Raster, który będzie modyfikowany w miarę zachodzących i rejestrowanych zmian. Ponieważ rastrów jest dużo należy technologie wprowadzać stopniowo przez wyłączanie z prowadzenia klasycznego kolejnych obszarów o takiej wielkości, która gwarantuje szybkie ich przeniesienie do prowadzenia w technologii hybrydowej. Bezpośrednio po rozpoczęciu prowadzenia zasobu w technologii hybrydowej istnieją praktycznie tylko rastry. Danych wektorowych jest bardzo mało. Wraz z upływem czasu właśnie danych wektorowych zaczyna przybywać natomiast rastry są stopniowo eliminowane. 100 80 60 Raster 40 Wektor 20 0 początek koniec Docelowo raster zastąpiony zostaje w całości przez dane wektorowe. Proces zastępowania rastra wektorem następuje w sposób naturalny w miarę wykonywanych na danym terenie prac i wcześniej zakończy się na terenach silnie rozwijających natomiast na terenach mało zainwestowanych może trwać znacznie dłużej. Oprócz naturalnego zastępowania wynikającego z bieżącego prowadzenia PODGIK możemy jednak proces ten wspomagać przez zlecanie prac, które pozwolą wcześniej wyeliminować pewne rastry (np. te, na których pozostało już bardzo niewiele treści). Schematycznie funkcjonowanie technologii hybrydowej z zastosowaniem systemu GEO-MAP przedstawiono poniżej. Głównym elementem na jakim koncentruje się obsługa zasobu geodezyjno-kartograficznego jest treść związana z mapa zasadniczą. Nie jest to jednak wszystko. Do sprawnej obsługi potrzebne jest również uwzględnienie w technologii innych elementów jak osnowa geodezyjna, czy zakresy zgłoszonych i archiwalnych prac geodezyjnych. Dlatego też poniżej omawiamy pokrótce wszystkie z wymienionych elementów.
10 3.1 Obsługa mapy zasadniczej Mapa zasadnicza w ośrodku dokumentacji w Ożarowie Mazowieckim funkcjonuje w 7 bazach danych, przeważnie obszarowo zgodnych z jednostkami ewidencji gruntów. Wyjątkiem są bazy miast Ożarow, Łomianki i Błonie, które są połączone z obszarami odpowiadających im gmin wiejskich. Z praktyki wynika, że jest to rozwiązanie najlepsze w takich sytuacjach gdyż nie tworzy się dodatkowych problemów związanych z uzgadnianiem styków baz. Treść wektorowa w poszczególnych bazach zbliżona jest do treści przedstawionej na poniższym rysunku. Samodzielnie przedstawiona treść nie odpowiada sytuacji terenowej ponieważ zawiera jedynie dane, które zostały pomierzone lub zwektoryzowane od czasu rozpoczęcia prowadzenia zasobu w technologii hybrydowej. Gdzie jest więc pozostała treść? Oczywiście znajduje się na rastrach powstałych w wyniku skanowania zasobu, które na bieżąco są modyfikowane w wyniku realizacji prac geodezyjnych. Przykładowe rastry (nakładka S+U) z terenu odpowiadającego zamieszczonemu wyżej fragmentowi danych wektorowych przedstawiono poniżej.
11 Tak więc sam raster nie stanowi także aktualnej tresci mapy. Dzięki postaci cyfrowej obydwu rodzajów danych możemy jednak bez problemu dokonać zabiegu połączenia obydwu treści uzyskując pełna treść mapy zasadniczej, co przedstawiono na poniższym rysunku. Widoczny na rysunku raster tylko sprawia wrażenie rastra kolorowego. W rzeczywistości są to dwa rastry monochromatyczne z tym, że obydwa są prezentowane jako przeźroczyste jeden kolorem niebieskim a drugi brązowym. Obecnie wielkość wszystkich plików rastrowych wykorzystywanych w ośrodku dokumentacji w Ożarowie Mazowieckim wynosi ok. 3 GB. W wielkości tej zawarta jest również cyfrowa orotofomapa (różnej jakości) wykorzystywana jako doskonałe uzupełnienie treści mapy zasadniczej. Na kolejnym rysunku przedstawiono na tle ortofotomapy treść wektorową zasobu z dołączoną treścią rastra mapy zasadniczej, a więc kompletną mapę zasadniczą.
12 3.2 Informacje o pracach Zakresy prac geodezyjnych nie są treścią mapy zasadniczej ale elementem wspomagającym prowadzenie zasobu. Do czasów wprowadzenia technologii hybrydowej zakresy prac nanoszone były w postaci wielokątów na mapach przeglądowych. W technologii prowadzenia zasobu w systemie GEO-MAP sprawa zakresów prac geodezyjnych wygląda bardzo podobnie i polega na przechowywaniu obiektów powierzchniowych określających zakresy poszczególnych prac geodezyjnych. Z każdym zakresem pracy geodezyjnej związane są podstawowe informacje charakteryzujące daną pracę. Wśród informacji widzimy numery KERG, numer zgłoszenia, asortyment pracy, wykonawcę oraz datę wydania danych i przyjęcia do zasobu. Dla wykonawców geodezyjnych prowadzono jest specjalna baza danych przechowująca podstawowe informacje z nimi związane. Fragment takiej bazy przedstawiono poniżej. Na podstawie danych zasobu można generować i drukować informacje o pracach bieżących i archiwalnych (tzw. zwrotkę ) dla Wykonawcy. Raport generowany jest zgodnie z formularzem ustawionym w opcjach systemu i zawiera prace zarówno rozpoczęte jak i zakończone. Poniżej przedstawiamy przykładową informacje o pracach.
13 Zarówno informacja o pracach jak i mapa do porównania z terenem jest osiągalna w ciągu kilku minut od konania zgłoszenia pracy.
14
15 3.3 Prowadzenie osnowy geodezyjnej W systemie GEO-MAP do prowadzenia bazy osnowy geodezyjnej służy wyspecjalizowana aplikacja o nazwie OSNOWA. Aplikacja przechowuje w swoje bazie wszystkie niezbędne informacje o punktach osnowy a więc współrzędne w różnych układach, informacje opisowe oraz opisy topograficzne. Oprócz przechowywania opisów topograficznych aplikacja osnowa umożliwia również edytowanie zbiorów rastrowych dzięki czemu możemy wnosić poprawki w opisach topograficznych. Dostępne są podstawowe operacje jak rysowanie linii, rysowanie prostych figur geometrycznych, wstawienie tekstu, czyszczenie. Po zakończeniu czynności edycyjnych elementy geometrii wektorowej scalane są z rastrem i w zmodyfikowanej formie zapamiętywane w bazie. Analogiczny dostęp do punktów osnowy realizowany jest z poziomu danych geometrycznych, co przedstawiono na poniższym rysunku.
16 W trakcie wydawania danych numerycznych dla wykonawcy możliwe jest również automatyczne wygenerowanie opisów topograficznych w postaci plików rastrowych lub ich wydruk na drukarce. Niezależnie od tych działań aktualna baza osnowy geodezyjnej wraz z opisami topograficznymi dostępna jest dla geodetów uprawnionych w internecie.
17 4 Serwis internetowy Segment internetowy ośrodka dokumentacji dostępny jest od kwietnia 2005r. na stronie internetowej www.podgik.pwz.pl, można tam znaleźć bieżące informacje dotyczące pracy ośrodka oraz uzyskać dostęp do części danych z zasobu PODGIK. Obraz strony startowej przedstawiono poniżej. Do serwisu można dotrzeć również ze strony głównej starostwa wybierając link Służba geodezyjna.
18 Dane publikowane są przy wykorzystaniu oprogramowania igeomap firmy GEO-SYSTEM Sp. z o.o.. Aktualizacja danych następuje codziennie wieczorem, na podstawie aktualnego zasobu PODGIK. Z punktu widzenia klienta wykorzystującego dane potrzebna jest jedynie przeglądarka internetowa z obsługą języka Java. Program igeomap pobierany jest automatycznie ze strony www, na której opublikowane są dane. Po wybraniu z menu pozycji Mapa ewidencyjna przechodzimy do dalszej części serwisu związanej z przeglądaniem danych. Wybierając link związany z herbem powiatu, uruchamiamy oprogramowanie dla całego Powiatu Warszawskiego Zachodniego, a poprzez wybranie gminy np. Łomianki przechodzimy do uruchomienia oprogramowania dla gminy.
19 Standardowy zakres publikowanej treści przedstawiono na poniższym rysunku, chociaż może on ulegać zmianom w zależności od dostępności danych w poszczególnych gminach. Podświetlając kolejne obręby, w dymkach wyświetlane są objaśnienia dotyczące wskazywanego w danej chwili obiektu oraz możliwe jest wykorzystanie menu kontekstowego, oferującego wykonanie podstawowych operacji z nimi zwiazanych, do których należy należy funkcja wypełnienia treścią ewidencyjna zaznaczonego obrębu. Innym sposobem na wczytanie danych jest pozycja menu Szukaj Szukaj działki. W momencie gdy wpiszemy numer działki z danego obrębu, wczytane zostanę wszystkie dane z wybranego obrębu.
20 Dane zostaną również wczytane, gdy nie podamy numeru działki tylko zostawimy puste pole. System wczyta dane pomijając wyszukiwanie działki. Wśród publikowanych danych znajduje się również ortofotomapa przypisana do sekcji mapy w skali 1:500, 1:1000 lub 1:2500 (w zależności od rodzaju dostepnej ortofotomapy na danym obszarze). Wczytanie sekcji mapy jest analogiczne do sposobu wczytywania innych warstw i polega na kliknięciu na warstwie odpowiadającej sekcjom. W rezultacie wczytywane zostają obiekty obrazujące sekcje mapy. Wczytanie rastra ortofotomapy podpiętego do sekcji wykonuje się identycznie jak wczytanie danych z obrębu. Zatem, aby wczytać raster należy ustawić się kursorem na sekcji mapy, a następnie kliknąć prawym klawiszem myszy i z menu wybrać pozycję związaną z doczytaniem pliku rastra. Ortofotomapa jest cennym uzupełnieniem przentowanej treści.
21 Z punktu widzenia geodetów, idealnym uzupełnieniem publikowanych danych jest informacja o zakresach prowadzonych prac geodezyjnych oraz punktach osnowy geodezyjnej wraz z ich opisami topograficznymi. Z jednej strony widzimy lokalizację punktów osnowy w stosunku do szczegółów topograficznych, a z drugiej dzięki dołączonym plikom rastrowym możemy zobaczyć opis topograficzny interesującego nas punktu. Opisy są dostępne po podaniu indywidualnego hasła uzyskiwanego z PODGIK.
22 Efektywny dostęp do danych wymaga łatwości ich wyszukiwania. Pod tym względem system oferuje wiele możliwości szukania obiektów. Dostępne są funkcje wyszukiwania działki, ulicy, punktu osnowy, sekcji mapy, operatów, itp.. Dla wybranej działki ewidencyjnej po podaniu identyfikatora i hasła możemy uzyskać wypis z ewidencji gruntów, która prowadzona jest w oprogramowaniu ISEG2000. Niniejsze opracowanie jest jedynie ogólnym przedstawienim zagadnienia związanego z prowadzniem i udostepnianiem PZGiK w Powiatowym Ośrodku Dokumentacji Geodezyjnej i Kartograficznej. Szczegółówe opracowania w tym temacie najdują się na stonach internetowych ośrodka dokumentacji (www.podgik.pwz.pl) oraz firmy GEO-SYSTEM Sp. z o.o. (www.geo-stystem.com.pl). Strona firmy GEO-SYSTEM Sp. z o.o. o adresie (www.igeomap.pl) zawiera natomiast dostep do wszystkich wdrożeń systemu igeomap.