Uspostava topografske baze podatakaIgor Vilus, Ivan Landek, Ivan Grubić, Dragan Divjak

Državna geodetska uprava

Sažetak:Temeljem Programa državne izmjere i katastra nekretnina za razdoblje 2001-2005 (N.N. 64/01) Državna geodetska uprava odredila je dinamiku izrade topografske karte u mjerilu 1:25 000.Cilj Programa je uspostaviti fleksibilan, upotrebljiv, jednostavan ali kvalitetan geoinformacijski sustav temeljen na modernim tehnologijama uz modeliranje površine Zemlje s isticanjem funkcionalno važnih objektnih vrsta za gospodarenje prostorom budući da do tada korišteni analogno-kartografski pristup predstavljanja stvarnosti ne može zadovoljiti potrebe modernih geoinformacijskih sustava i normi. (CROTIS, Državna geodetska uprava, 2000)Uz projekt CROTIS (Hrvatski topografski informacijski sustav) nastao je i čitav niz drugih projekata i aktivnosti kojima je bio cilj da se uspostavi jedinstvena topografska baza podataka i pomakne fokus s karata u analognom obliku na objektno orijentiranu digitalnu bazu podataka.

Ključne riječi: topografski podaci, topografska baza, TK 25.

1. Uvod:Kartiranje i proizvodnja topografskih karata mjerila 1:25 000 (i sitnijih) su u bivšoj saveznoj državi bili rezervirani za saveznu vojnu upravu. Vojnogeografski institut iz Beograda proizveo je topografske karte u mjerilu 1:25 000 (TK 25) u dva izdanja, prvo izdanje 1947.-1967. god. i drugo izdanje 1968.-1986.god. Kako su karte imale oznaku vojne tajne, Republička geodetska uprava kao i hrvatske tvrtke, mogli su naručivati samo tiskane primjerke s reduciranim sadržajem (tzv. "civilne" karte). Nakon raspada savezne države bile su dostupne samo tiskane karte, jer su svi reprodukcijski originali (filmovi) bili čuvani u Beogradu. Da bi se zadovoljile potrebe vojnih operacija u domovinskom ratu 1991. i 1992. godine mnoge su karte kopirane, skanirane i printane, ali rezultati su bili loše kvalitete. (CROTIS, Državna geodetska uprava, 2000)Državna geodetska uprava započela je proizvodnju TK 25 iz postojećih karata separacijom skeniranih karata (civilno izdanje) na boje korištene pri izvornom tiskanju. U razdoblju od 1994. do 1996. godine, Državna geodetska uprava je pokrenula izrade studija za uspostavu novih temelja za topografsko-kartografski sustav u Hrvatskoj i to: Službeni topografsko kartografski informacijski sustav (STOKIS) i Studiju o nadomještaju reprodukcijskih izvornika i obnavljanju sadržaja topografskih zemljovida. Ubrzo nakon tih studija bio je potpisan prvi ugovor s tri hrvatske geodetske tvrtke za kartiranje i proizvodnju topografske karte u mjerilu 1:25 000 za područje Istre. Iako hrvatske tvrtke nisu imale iskustva u izradi topografskih karata u mjerilu 1:25 000, tijekom rada na prvom zadatku uspostavljene su procedure za izvođenje, kartografski ključ (ver. 1.3.), interni kontrolni sustav, te je uspješno riješena većina problema u proizvodnji karata. Istovremeno, Državna geodetska uprava je pokrenula projekt Hrvatski topografski informacijski sustav (CROTIS). Model podataka CROTIS-a je 2002. godine pušten u službenu uporabu Odlukom ravnatelja Državne geodetske uprave.

2. Model podataka:Modelom podataka obuhvaćeni su svi objekti stvarnog svijeta uključujući i opisne podatke koji su potrebni za opis krajolika i njegov grafički prikaz, tj. modeliranje prostornog sustava na način da se slovno-brojčani podaci o prostoru prikupljaju, obrađuju, predstavljaju i održavaju u skladu sa gospodarskim potrebama rezultirali su topografskom bazom podataka planimetrije i podataka visinskog prikaza fotogrametrijskog kartiranja nastalih pri izradi topografske karte TK 25. (CROTIS, Državna geodetska uprava, 2000)

Slika 1: Topografski podaci (TP) zajedno s drugim proizvodima

Objekti obuhvaćeni modelom podataka razvrstavaju se ovisno o svom obliku, položaju i topološkim odnosima u objektne cjeline, grupe i vrste. Tim vrstama pridružuju se atributi koji ih pobliže definiraju.Objektna vrsta je oznaka za objekte koji su obuhvaćeni modelom. Objektna grupa se sastoji od više vrsta koje se mogu na temelju zajedničkih karakteristika grupirati. Objektnu cjelinu sačinjavaju objektne grupe koje se svojim značenjem mogu obuhvatiti u cjelinu. Po modelu podataka (Državna geodetska uprava, 2003.), topografske podatke dijelimo na 6 objektnih cjelina, 26 objektnih grupa te 79 objektnih vrsta (2D) dok podatke za izradu DMR-a (3D) dijelimo na 4 objektne cjeline, 7 objektnih grupa, 27 objektnih vrsta.

OBJEKTNA CJELINA OBJEKTNA GRUPA OBJEKTNA VRSTA1000 ZEMLJOPISNA

IMENA (TOPONIMI)1100 Imena zemljopisnih cjelina

1101 Područje (regija), polje, rudina

1200 Imena oblika reljefa zemljišta

1201 Planina, gorje, prigorje1202 Prijevoj, dolina, klisura, jaruga, greben,kosa1203 Vrh, sedlo, stijena

1300 Imena za vode kopna i mora

1301 Zaljev, uvala, rt1302 Morski predio

1400 Imena otoka, hridi i grebena

1401 Otok1402 Hrid, greben i morski plićak

1500 Imena naselja 1501 Naselja i sela

2000 GRAĐEVINE I OSTALI OBJEKTI

2100 Stambeni i javni objekti 2101 Stambeni objekti2102 Objekti uprave, pravosuđa i financija2103 Objekti zdravstva i socijalne zaštite2104 Objekti kulture, znanosti i obrazovanja2105 Objekti sporta i zabave2107 Ruševine

2200 Gospodarski objekti 2201 Industrijski objektiSlika 2: Isječak tablice objektnih cjelina, grupa i vrsta

Slika 3: Objektne cjeline Isporučeni podaci trebaju, u geometrijskom smislu, sadržavati samo točke i polilinije. Baza podataka za pohranu svih atributa mora biti Microsoft Access 2000. Veza između MicroStation-a i baze podataka uspostavljena je pomoću standardnog ODBC sučelja. U postupku kontrole kvalitete DGN podataka Hrvatski geodetski institut primjenjuje automatske procese za kontrolu.Prikupljanje podataka za topografsko informacijski sustav sastoji se od nekoliko faza. Prva i najbitnija faza obuhvaća prikupljanje podataka o geometriji prostora i objekata u

Zemljopisna imena, toponimi

Vodovi

Stambene, gospodarske i javne građevine

Promet

Vegetacija i vrste zemljišta

Vode

Pokr

ov z

emlji

šta

njemu. Svi podaci koji će se eventualno učitati u topografsku bazu moraju biti kartirani po propisanom katalogu kartiranja.

GEOMETRIJA GRAĐEVINA I TABLICE BAZE PODATAKA

LV CO

ST WT

KOD TEKST [m]

TABLICE BAZE PODATAKA

Linija granice objekta 1 0 0 0 B_METATekstualni kod za klasifikaciju objekta

61 0 0 0 2 B_IME

Tekstualni kod za klasifikaciju unutarnjeg otvora u zgradi

61 0 0 0 Zrp 2 -

2100 STAMBENI I JAVNI OBJEKTI

LV CO ST WT KOD2101 Stambeni objekti Granica površineStambena zgrada S1aKuća S1bKoliba S1cObjekt viši od 10 katova S1d2102 Objekti uprave, pravosuđa i financija Granica površineCarinarnica S2e2103 Objekti zdravstva i socijalne zaštite Granica površineBolnica S3aDom zdravlja S3b2104 Objekti kulture, znanosti i obrazovanja Granica površine

Slika 4: Isječak kataloga kartiranja za topografske podatke

Sljedeća faza je prikupljanje opisnih podataka o prikazanim objektima koji su predviđeni atributima svake objektne vrste konceptualnim modelom podataka.Katalog kartiranja određuje odgovarajuće tablice u bazi podataka za svaki objekt pohranjen u DGN izlaznoj datoteci koji mora biti atributiziran. Također je priložen i predložak baze podataka sa svim definiranim tablicama. Na taj je način osigurano da svi atributi u tablicama posjeduju isključivo dozvoljene vrijednosti. To međutim ne znači da kontrola kvalitete neće uključiti i kontrolu vrijednosti atributa. Jedna baza podataka s popunjenim vrijednostima atributa treba biti upotrijebljena za svaki komplet od četiri datoteke.

Tablica u bazi podataka Opis1 B_META Metapodaci za građevine2 L_META Metapodaci i nazivi za pokrov zemljišta3 U_META Metapodaci i nazivi za vodove i točkaste

objekte 4 B_IME Nazivi građevina 5 L_IME Nazivi pokrova zemljišta6 CESTA Metapodaci i razina cesta7 OS_PROMETNICE Metapodaci i tip središnje linije cesta

8 T_META Metapodaci toponima9 ZELJEZNICKA_PRUGA Metapodaci, kategorija i broj željezničkih

pruga10 MSCATALOG Tablica potrebna za MicroStation11 MSFORMS Tablica potrebna za MicroStation

3) Naziv tablice: B_METANaziv atributa Tip podatka Veličina Obvez

anDopuštene vrijednosti

MSLINK Dugačak (Primarni ključ)

- Da Tablicom upravlja MicroStation

NACIN_OREDJIVANJA Dugačak - Da Tablica: META_nacin_odredjivanja

1: Fotogrametrija2: GPS3: Terestrička

izmjera4: Digitalizacija5: Preuzeto iz druge

bazeIZVOR_PODATAKA Dugačak - Da Tablica:

META_izvor_podataka

1: Zračni snimci2: Terenska izmjera3: Katastarski

planovi4: DOF 55: HOK6: TK 257: Katastarska baza

podataka8: Druge baze

podatakaGODINA_IZVORNIKA Cijeli broj - Da -TOCNOST Dugačak - Da Tablica: META_tocnost

1: <= 0.50 m2: 0.51 – 1.00 m3: 1.01 – 2.50 m4: 2.51 – 5.00 m

Slika 5: Atributne tablice koje se koriste.

Svaka tablica u bazi podataka može sadržavati atribute samo jedne DGN datoteke. To znači da se svi redovi unutar određene tablice moraju odnositi samo na elemente unutar iste DGN datoteke. Više tablica može biti povezano s istim DGN datotekama ali samo jedna DGN datoteka može biti povezana s jednom tablicom u bazi podataka. Sljedeća tablica daje pregled DGN datoteka i pripadajućih tablica u bazi podataka.

DGN datoteka Pripadajuće tablice u bazi podataka…toponyms.dgn T_META…utility.dgn U_META…buildings.dgn B_META

B_IME…landuse.dgn L_META

L_IMECESTAOS_PROMETNICEZELJEZNICKA_PRUGA

Slika 6: Pregled DGN datoteka i pripadajućih tablica u bazi podataka

3. Topografska bazaNakon što izvođači dostave topografske podatke i podatke DTM-a u .dgn formatu s pripadajućom bazom za pohranu svih atributa u Microsoft Access 2000 podaci se prosljeđuju u Hrvatski geodetski institut na kontrolu kvalitete i konverziju u objektno orijentirani GIS format.Konverziju podataka izvodimo pomoću FME (Feature Manipulation Engine) te isti alat koristimo i za import/export podataka u topografsku bazu.Topografska baza koristi fibre Channel Disk System s približno 100 GB rezerviranog prostora za topografske podatke odnosno podatke DMR-a. Server je Windows Server Operating System dok je sama topografske baza kreirana u Oracle 9i Spatial.U sklopu CRONO GIP projekta nastao je i intranet/internet preglednik topografskih podataka uz pomoć Mapserver/WebServer. Mapserver je open-source software dizajniran tako da uz pomoć nekog web-servera generira podataka iz topografske baze.

ORACLESpatial database

Ažuriranje postojećih podataka sa Geomedia

Professional

…

Export/Import uz pomoć FME

SHP DWG DGNDirektan pristu uz pomoć SQL-a

Office aplikacije za izvještaje (VBA/ODBC)

U intranetu DGU uspostavljenDB browser direktno vezan na

ORACLE bazu

Slika 7: Shematski prikaz programa koje koristimo u radu s topografskom bazom

Slika 8: Primjer prikaza topografske baze

4. Pregled dosadašnjeg stanjaDržavna geodetska uprava do danas je ugovorila 373 lista karte TK 25 od kojih je 153 ugovoreno s topološkom obradom u sklopu zadatka.U okviru projekta CRONO GIP I napravljena je topološka obrada za 55 + 2 lista TK 25 koji su učitani u topografsku bazu. Daljnjim aktivnostima sa drugim državnim istitucijama sporazumo je dogovorena topološka obrada za još 46 listova TK 25 tako da će preostalih 117 listova biti do kraja 2007. godine topološki obrađeno i učitano u topografsku bazu podataka.

Slika 9: Stanje izrade topografskih podataka

- ugovorena 373 od 594 lista TK 25

- topološki obrađeno: 57 listova (CRONO GIP I)

- 163 listova treba topološki obraditi

- ugovoreni zajedno sa topološkom obradom 153 lista

5. ZaključakSvi procesi izrade koji predhode topološkoj obradi točno su i precizno objašnjeni i definirani u Specifikacijama proizvoda pa je samim tim definiran i proces kontrole kvalitete za sve segmente unutar Hrvatskog geodetskog instituta.Do kraja 2007. godine bit će izrađeni i topološki obrađeni svi listovi TK 25 uz starost podataka između jedne i deset godina.U razdoblju 2006.-2010. uspostavit će se sustav održavanja podataka topografske baze, funkcionalnih aplikacija za potrebe tematske kartografije i potrebe modernih oblika vizualizacije, te će se izraditi službene topografske karte sitnijih mjerila iz podataka baze. Isto tako će se do 2010. godine dovršiti prvo ažuriranje podataka baze s čime bi postigli starost podataka između jedne i pet godina što odgovara standardima razvijenih zemalja EU.Topografska baza DGU-a zasnovana na CROTIS-u jedinstvena je i organizirana temeljna baza prostornih podataka zasnovana na principima NIPP-a (Nacionalna infrastruktura prostornih podataka) na koju drugi subjekti nadograđuju atributne podatke iz svoje nadležnosti i interesa.

POPIS LITERATURE:- Državna geodetska uprava (2001): Pravilnik o načinu topografske izmjere i o izradbi državnih zemljovida, NN 55/2001, Zagreb.-Državna geodetska uprava. (2000): Topografski informacijski sustav Republike Hrvatske – CROTIS, Državna geodetska uprava, Zagreb.- Državna geodetska uprava (2003); Specifikacija proizvoda, Topografski podaci, Verzija 1.0 DGU, Državna geodetska uprava, Zagreb

ESTABLISHMENT OF TOPOGRAPHIC DATABASE

ABSTRACTBased on Program of state survey and real estate cadastre for period from 2001

till 2005 State geodetic administration was determine a dynamics of production topographic maps in scale 1:25 000.

The purpose is establishing flexible, useful, simple but qualityy geo-information system based on modern technologies beside Earth surface modelling with emphasis of functionally important object categories for spatial management.

Key words: topographic database, topographic data, TK 25