Kamil Nieścioruk Zróżnicowanie kartograficznych materiałów źródłowych na przykładzie planów miast w systemie samochodowej nawigacji satelitarnej



Podobne dokumenty
TWORZENIE PRZESTRZENNYCH BAZ DANYCH W RAMACH REGIONALNEGO SYSTEMU INFORMACJI PRZESTRZENNEJ WOJEWÓDZTWA ŁÓDZKIEGO (RSIP WŁ) Łódź,

PLANY DOTYCZĄCE ZAMÓWIEŃ DLA GMIN W ZAKRESIE TWORZENIA ZBIORÓW DANYCH PRZESTRZENNYCH

Wykład 2. Matematyczne podstawy map. Mapa zasadnicza tradycyjna i cyfrowa. Wykład 2 1

Wykład 13. Systemy Informacji Przestrzennej. Systemy Informacji Przestrzennej 1

GIS W SPISACH POWSZECHNYCH LUDNOŚCI I MIESZKAŃ. Katarzyna Teresa Wysocka

Modernizacja ewidencji gruntów i budynków oraz konwersja mapy zasadniczej do postaci cyfrowej

Wprowadzenie do systemów GIS

Kształcenie w zakresie kartografii i systemów informacji geograficznej na Wydziale Geodezji i Kartografii Politechniki Warszawskiej

Transformacja współrzędnych geodezyjnych mapy w programie GEOPLAN

Analiza wykonalności dla wskaźnika: dostępność obszarów pod zabudowę

System informacji o szlakach turystycznych Mazowsza

KOŁO NAUKOWE GEODETÓW Dahlta

KRZYSZTOF MĄCZEWSKI Geodeta Województwa Mazowieckiego

Geograficzny System Informacji (GIS, SIP) w urzędzie gminy kompetencje i zastosowania

Przetworzenie map ewidencyjnych do postaci rastrowej

Departament Geodezji i Kartografii Urzędu Marszałkowskiego Województwa Łódzkiego

MODERNIZACJI EWIDENCJI GRUNTÓW I BUDYNKÓW

MODERNIZACJI EWIDENCJI GRUNTÓW I BUDYNKÓW

MAPY CYFROWE I ICH ZASTOSOWANIE

Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie

Załącznik Nr 1 do Umowy Nr... WARUNKI TECHNICZNE

Baza Danych Obiektów Topograficznych dobra podstawa do budowy GIS"

Prawo geodezyjne i kartograficzne główne problemy do rozwiązania.

ANALIZA RÓŻNIC POMIĘDZY MODELAMI DANYCH BDOT10K I TBD

Analiza wykonalności dla wskaźnika: zmiany obszarów użytkowanych rolniczo

Julia Kamińska. Warszawa, 22 listopada 2012 r.

EKOSYSTEMY LĄDOWE WBNZ - 700

Zakład Hydrologii i Geoinformacji Instytut Geografii UJK CYFROWE BAZY DANYCH PRZESTRZENNYCH. Laboratorium

GEODETA WOJEWÓDZTWA. Robert Pajkert, Iwona Nakonieczna

SZCZEGÓŁOWY OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA

Wybrane projekty Urzędu Marszałkowskiego Województwa Mazowieckiego w Warszawie Przedsięwzięcia zmierzające do harmonizacji baz danych przestrzennych

STANDARDY TECHNICZNE

TEMATYKA PRAC DYPLOMOWYCH MAGISTERSKICH STUDIA STACJONARNE DRUGIEGO STOPNIA ROK AKADEMICKI 2011/2012

SZCZEGÓŁOWY OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA

BAZA ADRESOWA WOJEWÓDZTWA ŁÓDZKIEGO. Łódź, dnia 5 czerwca 2014 r.

Każdy system GIS składa się z: - danych - sprzętu komputerowego - oprogramowania - twórców i użytkowników

Metadane w zakresie geoinformacji

Wykorzystanie BDOT10k w tworzeniu infrastruktury informacji przestrzennej w Polsce

Wprowadzenie do opracowania map zagrożenia i ryzyka powodziowego

Systemy Nawigacyjne IMAGIS

SINGLE-IMAGE HIGH-RESOLUTION SATELLITE DATA FOR 3D INFORMATIONEXTRACTION

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY 1) z dnia 27 stycznia 2004 r.

TEMATYKA PRAC DYPLOMOWYCH INŻYNIERSKICH STUDIA STACJONARNE PIERWSZEGO STOPNIA ROK AKADEMICKI 2011/12

dr Mariola Tracz dr Radosław Uliszak Nowe środki dydaktyczne w nauczaniu-uczeniu się przyrody i geografii

KSZTAŁCENIE KARTOGRAFÓW NA STUDIACH UNIWERSYTECKICH A ZAWODOWE UPRAWNIENIA KARTOGRAFICZNE

nauczania GIS na WAT

Opracowanie narzędzi informatycznych dla przetwarzania danych stanowiących bazę wyjściową dla tworzenia map akustycznych

A - dno doliny, B wysoczyzna, C dolinki boczne (osady organiczne), D wydmy zarośnięte lasem wydmy

Realizacja koncepcji nowej generacji map topograficznych w Polsce

TELEDETEKCJA Z ELEMENTAMI FOTOGRAMETRII WYKŁAD 10

WARUNKI TECHNICZNE. 1. Ustawie z dnia 17 maja 1989 r. Prawo geodezyjne i kartograficzne (Dz. U. z 2015 r., poz. 520, ze zm.);

MIERNICTWO GÓRNICZE SYLLABUS

Katedra Geodezji Satelitarnej i Nawigacji. Geodezja i geoinformatyka

z dnia r. w sprawie bazy danych obiektów topograficznych oraz mapy zasadniczej

Opis programu studiów

Układy współrzędnych. Gospodarka Przestrzenna. Józef Woźniak. Na podstawie wykładu Prof. R. Kadaja i Prof. E. Osady Na studium GIS

kierunkowy (podstawowy / kierunkowy / inny HES) obowiązkowy (obowiązkowy / nieobowiązkowy) semestr 7 semestr zimowy (semestr zimowy / letni)

STANDARDY TECHNICZNE WYKONYWANIA PRAC GEODEZYJNYCH W ŚWIETLE NOWELIZACJI PRZEPISÓW PRAWA GEODEZYJNEGO I KARTOGRAFICZNEGO

Przegląd państwowych układów współrzędnych płaskich stosowanych do tworzenia map w Polsce po 1945 roku. Autor: Arkadiusz Piechota

VI. PRACE NAUKOWO-BADAWCZE I ICH ZASTOSOWANIE W PRAKTYCE

Opracowanie komponentów pochodnych BDOT10k: map topograficznych i hybrydowych oraz bazy BDOO

Przyspieszenie wzrostu konkurencyjności. społeczeństwa informacyjnego i gospodarki opartej. Cele i ryzyko związane z realizacją

Temat: Analiza śladu zarejestrowanego odbiornikiem typu GPS-GIS, przegląd

Projekt i implementacja systemu wspomagania planowania w języku Prolog

WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY UMIEJĘTNOŚCI I INNYCHY KOMPETENCJI

ZAGADNIENIA HARMONIZACJI I INTEROPERACYJNOŚCI

Ewidencja oznakowania w oparciu o system wideorejestracji.

- nawigacja satelitarna w turystyce

Wykorzystanie aplikacji GIS w planowaniu przestrzennym Kielc

Na rowerze, w górach i na polu, czyli praktyczne zastosowania GIS

SEMESTR LETNI 2014/2015 Studia Podyplomowe Geoinformatyka w ochronie środowiska i planowaniu przestrzennym

ANALIZA ZDJĘĆ LOTNICZYCH I SATELITARNYCH

Przydatność osnowy kartograficznej i metody obiektywnego upraszczania obiektów do aktualizacji danych w BDT. Tadeusz Chrobak

Wykorzystanie w edukacji morskiej platformy GIS Systemu Informacji Geograficznej

WARUNKI TECHNICZNE ZAŁOŻENIA SZCZEGÓŁOWEJ OSNOWY POZIOMEJ III KLASY DLA WYBRANYCH TERENÓW POWIATU WYSZKOWSKIEGO

GŁÓWNE WĄTKI REALIZOWANE W PROJEKCIE GEOPORTAL

KARTA KURSU. Gospodarka Przestrzenna 1. stopnia, stacjonarne, , sem. 1. Opis kursu (cele kształcenia) Warunki wstępne

Trendy nauki światowej (1)

ĆWICZENIE 4. Temat. Transformacja współrzędnych pomiędzy różnymi układami

9. Proszę określić jakie obiekty budowlane (ogólnie) oraz które elementy tych obiektów, podlegają geodezyjnemu wyznaczeniu (wytyczeniu) w terenie.

odwzorowanie równokątne elipsoidy Krasowskiego

p r o j e k t ROZPORZĄDZENIA MINISTRA SPRAW WEWNĘTRZNYCH I ADMINISTRACJI

Projekt Georeferencyjna Baza Danych Obiektów Topograficznych (GBDOT)wraz z krajowym systemem zarządzania

Wprowadzenie do geoinformatyki - podstawowe pojęcia Wydział Geodezji i Kartografii Politechnika Warszawska

AUTOMATYZACJA POWIATOWYCH OŚRODKÓW DOKUMENTACJI GEODEZYJNEJ I KARTOGRAFICZNEJ W DOBIE ROZWOJU USŁUG SIECIOWYCH. Waldemar Izdebski

Budowa infrastruktury użytkowej systemu pozycjonowania satelitarnego w województwie mazowieckim

Aglomeracja Opolska w regionalnym system informacji przestrzennej. Opolskie w Internecie

GEODETA WOJEWÓDZTWA. Iwona Nakonieczna

dla opracowania studium uwarunkowań i kierunków zagospodarowania przestrzennego miasta Konina:

Założenia i planowane efekty Projektu. Rola Projektu w budowaniu infrastruktury informacji przestrzennych na obszarze województwa mazowieckiego

Agnieszka Zgierska Baza Danych Topograficznych : podstawowe założenia. Acta Scientifica Academiae Ostroviensis nr 35-36,

Urząd Marszałkowski Województwa Małopolskiego Departament Geodezji i Kartografii. Kraków, 22 czerwca 2010 r.

DO CELU PROWADZI TRAFFIC TOMTOM NAJSZYBCIEJ TOMTOM TRAFFIC PROWADZI DO CELU SZYBCIEJ

MODERNIZACJI EWIDENCJI GRUNTÓW I BUDYNKÓW

Źródłowa Baza Danych Przestrzennych. Lech Kaczmarek Uniwersytet im. A. Mickiewicza w Poznaniu Stacja Ekologiczna w Jeziorach

Geodezja i Kartografia I stopień (I stopień / II stopień) ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny)

Mapy papierowe a odbiornik GPS

WARUNKI TECHNICZNE. I. Cel i przedmiot opracowania:

Łódzkie. Szczegółowy opis przedmiotu zamówienia

Transkrypt:

Kamil Nieścioruk Zróżnicowanie kartograficznych materiałów źródłowych na przykładzie planów miast w systemie samochodowej nawigacji satelitarnej Nawigacja samochodowa jest bodajże najpowszechniej znanym z popularnych zastosowań technologii GIS i systemu GPS. Szacuje się, że w Polsce ok. 5 % (milion) samochodów wyposażonych jest w urządzenia do nawigacji. Wartość ta pokazuje, jak perspektywiczny jest ów segment rynku. Warto też wspomnieć, że prognozy na rok 2008 mówią nawet o 100-procentowym wzroście sprzedaży (Łożyński 2008). System nawigacji satelitarnej to zintegrowane trzy komponenty: baza danych geograficznych, komputer z wyświetlaczem (przeważnie urządzenia typu PDA i PND) oraz odbiornik GPS (Gotlib, Iwaniak, Olszewski 2007, s. 190-191). Z punktu widzenia użytkownika system taki powinien spełniać kilka podstawowych funkcji. Przede wszystkim znajdować najkrótszą trasę z punktu A (zwykle tego, w którym w danej chwili znajduje się użytkownik z odbiornikiem) do punktu B i sterować przebiegiem podróży wg planu, reagując na bieżąco na zmieniającą się sytuację (aktualizacja trasy w przypadku zboczenia z zaplanowanego kursu). W wyznaczaniu trasy powinny być brane pod uwagę parametry jakościowe dróg a także, stale aktualizowane informacje o sytuacji na trasie (korki, remonty). Użytkownik oczekuje także, że system będzie zawierał informacje o adresach oraz bogatą bazę obiektów użyteczności publicznej (POI), takich jak miejsca noclegowe, stacje paliw, bankomaty, urzędy i wiele innych. Istotną funkcją jest znajdowanie tego typu obiektów w okolicy miejsca, w którym znajduje się użytkownik, bądź też wzdłuż jego planowanej trasy przejazdu. Niezwykle ważną cechą jest też (zwłaszcza w większych miastach) aktualna informacja o organizacji ruchu ulicach jednokierunkowych, zakazach wjazdu, ograniczeniach tonażu itp. Nie bez znaczenia jest również graficzny wyraz bazy, czyli jej prezentacja w postaci mapy. Ten ostatni element jest szczególnie interesujący dla kartografa, gdyż projektowanie prezentacji dla systemów nawigacji wymaga zarówno wiedzy kartograficznej, jak i znajomości rozwiązań z zakresu teleinformatyki i samej informatyki. Tworząc wizualizację należy zwrócić uwagę m.in. na następujące aspekty: dobór barw w zależności od rodzaju oświetlenia; dobór i zmiana skali w zależności od specyfiki użytkowania; generowanie i dynamiczne wyświetlanie napisów; sposób konstrukcji znaków graficznych dostosowany do technicznych możliwości ekranów urządzeń; przedstawianie informacji dynamicznych; prezentacja perspektywiczna i trójwymiarowa (Gotlib 2008, s. 117-118). Wyzwania innego rodzaju stoją przed kartografem na etapie tworzenia bazy danych, mapy cyfrowej, która jest wizualizowana w odbiorniku użytkownika. Na opracowanie takie, w przypadku planów miast, składają się cztery elementy: baza POI, materiały podkładowe (mapy i zdjęcia satelitarne), dane o zabudowie i adresach oraz informacje o organizacji ruchu i klasyfikacji dróg. Każda z tych składowych pozyskiwana jest z innego źródła. Baza punktów zainteresowania tworzona jest na podstawie katalogów branżowych i tematycznych, specjalistycznych stron internetowych czy też informatorów urzędów miast i gmin. Mapy podkładowe pochodzą z zasobów Centralnego Ośrodka Dokumentacji Geodezyjnej i Kartograficznej (lub jego terenowych odpowiedników), zdjęcia natomiast z GeoPortalu (www.geoportal.gov.pl). Aktualne zdjęcia satelitarne służą także do weryfikacji danych o zabudowie, pozyskanych z powiatowych ODGiK, udostępniających także informację o numerach adresowych. Całość danych weryfikowana jest w czasie prac terenowych. Wtedy też zbierane są informacje o organizacji ruchu i nawierzchni ulic. Plany miast, opracowywane w omawianym przypadku w skali 1:10 000 i układzie współrzędnych 1992, wykonywane są w oparciu o kartograficzne materiały źródłowe o znacznym zróżnicowaniu szczegółowości, dokładności i aktualności oraz wykonane w różnych układach współrzędnych. Mapy w skali 1:10 000 dostępne są jako raster w układzie 1965 i 1992, zdjęcia

satelitarne w układzie 1992, raster lub wektor zabudowy wraz z numeracją w układzie 1965 lub 2000 i skali opracowania 1:500 lub 1:1000. Porównanie wymienionych układów zawiera tabela 1, uwidoczniająca różnorodność założeń konstrukcyjnych oraz aktualności poszczególnych danych Układ Elipsoida Odwzorowanie Strefy Aktualność wykorzystywanych materiałów 1965 Krasowskiego (1 strefa), Roussilhe'a (4 strefy) Pięć nieregularnych stref 1. poł. lat 80. (mapy 1:10 000) 1992 GRS-80 Jedna strefa, południk osiowy 19 st. 2. poł. lat 90. i 1. poł. pierwszego dziesięciolecia XXI w. (mapy 1:10 000) 2000 GRS-80 Cztery trzystopniowe strefy, południki osiowe 15, 18, 21 i 24 st. Znaczne zróżnicowanie (zabudowa) Tabela 1. Podstawowe parametry układów współrzędnych Widoczne w powyższej tabeli zróżnicowanie podstaw matematycznych może powodować (i powoduje) problemy z uzyskaniem spójnego obrazu pozyskanego z kilku różnych źródeł. Transformacja układów 1992 i 2000, jako opracowanych do zastosowań cywilnych bez celowego fałszowania (czy też ukrywania elementów) rzeczywistości, nie nastręcza problemów, w przeciwieństwie do układu 1965. Mimo iż funkcje przeliczania współrzędnych płaskich z tego układu na dowolny inny zostały określone, to jednak w praktyce, w zależności od użytego oprogramowania i modelu transformacji, efekty mogą się różnić. Rycina 1. Efekty dwu prób konwersji zabudowy w układzie 1965 do układu mapy podkładowej ( 1992 ). Rycina 1 ilustruje efekty konwersji danych wektorowych z układu 1965 do układu 1992. Dane (zabudowa) zostały przekształcone w dwóch programach i wpasowane w podkład mapę topograficzną 1:10 000 w układzie 1992. Widać wyraźnie, że jedna z konwersji jest zado-

walająca przykładowy budynek z danych wektorowych (czerwone wypełnienie z czarną krawędzią) niemal idealnie pokrywa się ze swoim odpowiednikiem w treści mapy. Efekt drugiej konwersji jest znacznie gorszy (granatowy kontur bez wypełnienia). Konieczność weryfikacji efektów transformacji potwierdza także rycina 2, na której widoczny jest wynik przekształcenia mapy w układzie 1965 (raster) do układu 1992 i zestawienie jej z mapą i wektorową zabudową opracowanymi w tym drugim układzie. Obiekty wypełnione to budynki na podkładzie, granatowe kontury to ich odpowiedniki z danych wektorowych. Błąd w przypadku starszej mapy jest rzędu wielkości budynku, unaocznia go także przesunięcie linii ulicy. Rycina 2. Niewłaściwa konwersja mapy w układzie 1965 do układu 1992 Tego typu problemy nie występują w przypadku materiałów nowszych. Na rycinie 3 widać bardzo dobre pasowanie ortofotomapy w układzie 1992 i śladu z odbiornika GPS, uzyskanego podczas prac terenowych (pieszych i z samochodu). Rycina 3. Pasowanie śladu z odbiornika GPS i podkładu w układzie 1992. Powyższe przykłady pokazują, że układ 1965 jest tym, którego należałoby unikać. Niestety jest on dość powszechny wiele ośrodków właśnie w nim prowadzi nadal swoje bazy,

ponadto jest to jedyny układ, w którym wykonane są mapy w tej skali (czyli 1:10 000) zapewniające pokrycie dla całej Polski. Znacznie lepsze pod każdym względem (poprawności, rysunku, aktualności) mapy w układzie 1992 obejmują swoim zasięgiem około jednej czwartej powierzchni kraju. Oprócz omówionych problemów natury technicznej, sytuacja ta jest niekorzystna także ze względu na aktualność treści map. Rycina 4 przedstawia zmiany w zabudowie i układzie ulic, jakie zaszły w ciągu dwu dekad, udokumentowane na arkuszach map 1:10 000. Rycina 4. Różnice aktualności treści na mapie w układzie 1965 (po lewej) i 1992 (po prawej). Alternatywę wobec obu rozajów map stanowić mogą ortofotomapy dostępne na GeoPortalu i zapewniające pokrycie dla znacznej części obszaru Polski. Ich zalety to opracowanie w układzie 1992 i aktualność (przedstawiają stan sprzed co najwyżej pięciu lat). Podsumowując, trzeba raz jeszcze podkreślić, że tworzenie planu miasta do nawigacji samochodowej jest zadaniem o tyle trudnym, że brak jest ujednoliconych materiałów podkładowych. Problem ten, którego doświadcza się już na pierwszych etapach prac, dotyczy oczywiście wszelkich wielkoskalowych opracowań o charakterze przestrzennych baz danych. Rozwiązaniem jest wykonanie szeregu prób, pozwalających sprawdzić, czy transformacje między układami nie są przyczyną błędów. Ponadto konieczne bywa wybranie jednej ze składowych tworzonej bazy, jako elementu referencyjnego. W opisanym w tym artykule przypadku, takim elementem powinny być wektorowe dane o zabudowie geodezyjny materiał opracowany w największej (w porównaniu do pozostałych) skali. Znacznie łatwiej zaradzić ew. nieaktualności danych uzyskanych z materiałów podkładowych. Po pierwsze, w części przypadków dostępne są dość aktualne mapy w układzie 1992. Po drugie, łatwo można wykorzystać zdjęcia oferowane przez GeoPortal (problem stanowić może jedynie znacznie większa czasochłonność opracowania samej treści, gdyż konieczna jest jeszcze interpretacja zdjęcia). Kolejnym ważnym czynnikiem jest dostępność aktualnych wektorowych danych zawierających zabudowę, czyli ten element, który dezaktualizuje się szybciej niż układ sieci dróg. Przede wszystkim jednak nie można pominąć prac terenowych. Dane z odbiornika GPS pozwalają na prześledzenie przebiegu wszystkich nowych, nieobecnych w materiałach podkładowych, dróg, a pobyt w danym miejscu umożliwia weryfikację aktualności urzędowej bazy zabudowy. Od kilku lat prowadzone są w Polsce prace mające na celu utworzenie jednolitego systemu informacji o terenie. Zaradzi to zapewne problemom z różnorodnością i dokładnością materiałów podkładowych. Pamiętać należy, że wymagania wobec tego typu danych będą rosły także wśród użytkowników nieprofesjonalnych (a więc m.in. użytkowników nawigacji samochodowej) wraz ze wzrostem dostępności odbiorników cechujących się większym stopniem dokładności lokalizacji. Literatura Gotlib Dariusz, 2008, Nowe oblicza kartografii kartografia mobilna, Polski Przegląd Kartograficzny, t. 40, nr 2, s. 117-127. Gotlib Dariusz, Iwaniak Adam, Olszewski Robert, 2007, GIS. Obszary zastosowań, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.

Łożyński Rafał, 2008, Rynek nawigacji w Polsce jak jest podzielony?, http://ralphocean.wordpress.com/2008/08/23/rynek-nawigacji-w-polsce-jak-jest-podzielony/ [październik 2008].