Podstawy metodyczne i technologiczne infrastruktur geoinformacyjnych

• Autorzy: Michalak J.

Warianty tytułu

EN

Methodological and technological Fundamentals of spatial data infrastructures

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Metodyka i technologia budowania infrastruktury geoinformacyjnej, zwanej również infrastrukturą danych przestrzennych - to ważny i jeden z trudniejszych problemów, przed jakimi stoi obecnie geomatyka. Monolityczne i izolowane systemy typu GIS nie są w stanie podołać zadaniom, jakie stawia obecnie w zakresie geoinformacji administracja państwowa, gospodarka i społeczeństwo. Wynikające stąd wymagania spełnić mogą jedynie systemy i infrastruktury współpracujące ze sobą w ramach sieci komputerowej. Rezultatami studiów i analiz nad potrzebami w zakresie geoinformacji są koncepcje budowy infrastruktur geoinformacyjnych na różnych poziomach i o różnym zasięgu - lokalnym, regionalnym, krajowym oraz międzynarodowym, w tym globalnym. Również kraje europejskie przystąpiły do opracowania koncepcji Europejskiej Infrastruktury Danych Przestrzennych - ESDI, której podstawę metodyczną i technologiczną będą stanowiły specyfikacje OpenGIS i standardy ISO 19100. Aby to przedsięwzięcie dało oczekiwane rezultaty projekt powinien uwzględniać: Różnorodność danych geoprzestrzennych, z jakimi mamy do czynienia w różnych dziedzinach, a w konsekwencji różnorodność modeli pojęciowych tych danych, Różnorodność wymagań w zakresie dokładności, postaci i aktualności, w zależności od tego, kto i w jakim celu dane geoprzestrzenne potrzebuje, co prowadzi do konieczności uwzględnienia wielu różnych typów usług geoinformacyjnych, Możliwość łączenia danych zgromadzonych w bazach i przesyłanych na bieżąco z różnych źródeł, często bardzo odległych, Możliwość dynamicznej selekcji i konwersji danych w taki sposób, aby na czas dotarły do zamawiającego w odpowiednim zakresie i dogodnej postaci. Obecne technologie informatyczne pozwalają sprostać tym wymaganiom, lecz wiele problemów z zakresu geomatyki nie jest jeszcze dostatecznie rozwiązanych, chociaż? prace nad nimi są prowadzone w wielu ośrodkach. Publikacja ta zawiera przegląd najistotniejszych problemów metodycznych i technologicznych związanych z projektowaniem i budową infrastruktur geoinformacyjnych. Przedstawia się sposoby rozwiązywania tych problemów i uzyskane już rezultaty. Do najważniejszych należą: Modelowanie pojęciowe z zastosowaniem języka UML dla różnych typów danych, z jakimi mamy do czynienia w różnych dziedzinach, Interfejsy łączenia systemów geoinformacyjnych (i ich podsystemów) dla wspólnego wykonywania zadań na podstawie koncepcji interoperacyjności, Modele różnorodnych usług geoinformacyjnych wykorzystujące interfejsy i dotyczące opisanych w modelach struktur danych, Wyspecjalizowane języki przeznaczone do zapisu geoinformacji, zarówno w systemach komputerowych, jak i w sieci. Rozwiązania technologiczne mają decydujący wpływ na poprawność i efektywność funkcjonowania infrastruktury. Jednak odpowiednie zastosowanie technologii jest uzależnione od sposobu podejścia do problemów bardziej podstawowych, jakimi są ontologia i semantyka informacji geoprzestrzennej z uwzględnieniem różnorodności tematyki, formy i struktury tej informacji.

EN

Methodology and technology of constructing geoinformation infrastructure, also called spatialdata infrastructure, constitute an important and one of the most difficult problems faced bygeomatics. Monolithic and isolated systems of the GIS type are not able to cope with the tasks in the area of geoinformation required today by the government, the economy and the society. Such requirements may be only met by the systems and infrastructures cooperating with each other within a computer network. Studies and analyses on the requirements in the area of geoinformation resulted in concepts of building geoinformation infrastructures on various levels and with different range - local, regional, national and international, including a global one. European countries also started to develop a concept of ESDI (European Spatial Data Infrastructure), for which the methodological and technological basis will provide OpenGIS specifications and ISO 19100 standards. In order to achieve expected results the project should take into account: Variety of geospatial data we deal with in various areas and, consequently, a variety of conceptual data models, Variety of requirements as regards accuracy, form and immediate interest depending on who and for what purpose needs geospatial data, which results in the necessity to take into account many various types of geoinformation services. Possibility of linking data accumulated in databases and transmitting as they come from various sources, sometimes very distant ones, Possibility of dynamic selection and conversion of data in such a way that they would timely reach the customer in appropriate scope and in convenient form. Current information technologies allow to meet these requirements, but many problems as regards geomatics are still not sufficiently resolved, though many centres work on them. This publication contains a review of the most relevant methodological and technological problems connected with design and construction of geoinformation infrastructures. It presents the ways to resolve these problems and the results already achieved. The most important of them are: Conceptual modeling with application of UML language for various types of data with which we deal in diffrerent areas, Interfaces for linking geoinformation systems (and their subsystems) for joint execution of tasks on the basis of the concept of interoperability, Models of diversified geoinformation services with the use of interfaces and related to the structure of data described in models, Specialized languages for recording geoinformation, both in computer systems and in.

Słowa kluczowe

PL

infrastruktura geoinformacyjna; infrastruktura danych przestrzennych; interoperacyjność systemów informatycznych; modele pojęciowe geoinformacji; mapy w sieci; WWW; język GML; usługowy model infrastruktury

EN

spatial data infrastructure (SDI); computer systems interoperability; conceptual models of geodata; web mapping; Geography Markup Language; GML; service-oriented model of infrastructure

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Informacji Przestrzennej
• Czasopismo: Roczniki Geomatyki
• Rocznik: 2003
• Tom: T. 1, z. 2
• Strony: 1--140
• Opis fizyczny: Bibliogr. 88 poz.

Twórcy

autor

Michalak J.

• Wydział Geologii Uniwersytetu Warszawskiego, Al. Żwirki i Wigury 93, 02-089 Warszawa

Bibliografia

• ARCINIEGAS F., 2002 - C++ XML. Wyd. MIKOM, Warszawa.
• BAUR F. L., GOOS G., 1977 - Informatyka. Wyd. NT, Warszawa.
• BECHHOFER S., BROEKSTRA J., DECKER S., ERDMANN M., FENSEL D., GOBLE C., VanHAR- MELEN F., HORROCKS I., KLEIN M., McGUINNESS D., MOTTA E., PATEL-SCHNEIDER P., STAAB S., STUDER R., 2000 - An informal description of Standard OIL and Instance OIL. OTK- Project Document Archive, Free University of Amsterdam. URL: http://www.ontoknowledge.org/oil/ downl/oil-whitepaper.pdf
• BOOCH G., RUMBAUGH J., JACOBSON I., 2002 - UML - przewodnik użytkownika. Wyd. Nauk.- Tech., Warszawa.
• BRAY T., PAOLI J., SPERBERG-McQUEEN C. M., 1998 - Extensible Markup Language (XML) 1.0, W3C Recommendation. URL: http://www.w3.org/TR/1998/REC-xml-19980210.
• BREUNIG M., 2001 - On the Way to Component-Based 3D/4D Geoinformation Systems. Springer, Berlin.
• BUECHLER K., McKEE L. (ed.), 1996 - The OpenGIS Guide - Introduction to Interoperable Geoprocessing - Part I of the Open Geodata Interoperability Specification (OGIS). OGIS TC Document 96¬001, Open GIS Consortium, Wayland.
• CA, FUJITSU, (Computer Associates International, Inc. and FUJITSU LIMITED) 2001 - Jasmine ODB - The Object Database, Database Design and Implementation, 2.02. Computer Associates Internatio¬nal Arch., New York. URL: http://support.ca.com/techbases/jasmine/jasii/JasmineODBOption2.02So- laris/dbdesign.pdf
• CARLSON D., 2001 - Modeling XML Applications with UML: Practical e-Business Applications. Addison-Wesley, Boston.
• CATTELL R. (Ed.), BARRY D., BERLER M., EASTMAN J., JORDAN D., RUSSELL C., SCHADOW O., STANIENDA T., VELEZ F., 2000 - Object Data Standard: ODMG 3.0. Elsevier Science, New York.
• COX S. (ed.), 2002 - Observations and Measurements. OGC Interoperability Program Report - Engineering Specification, OpenGIS Project Document 02-027. OGC, Wayland. URL: http://www.ned.dem.csi- ro.au/XMML/docs/ObservationsDIPR.pdf.
• COX S., 2001b - An approach to encoding Coverages in GML. XMML Project Arch., Perth. URL: http:/ /www.ned.dem.csiro.au/XMML/issues/coverage.html.
• COX S., DAISEY P., LAKE R., PORTELE C., WHITESIDE A.,(Eds.) 2002 - OpenGIS Geography Markup Language (GML) Implementation Specification, Version 3.00. OGC Arch., Wayland. URL: http://member.opengis.org/tc/archive/arch02/02-023r4.pdf.
• FUJITSU LTD, 2000 - Jasmine 2000 - Object Database Management System. Fujitsu Ltd. Arch., Kawasaki. URL: http://sofiware.fujitsu.com/en/Jasmine/jasmineodb.pdf.
• GAŻDZICKI J., 2001 (dodruk poprawiony: 2003) - Leksykon geomatyczny - Lexicon of geomatics. Polskie Towarzystwo Informacji Przestrzennej, Warszawa.
• GAŻDZICKI J., 2003a - Kompendium infrastruktury danych przestrzennych - Część I skróconej wersji polskiej podręcznika "Developing Spatial Data Infrastructure: The SDI Cookbook". Geodeta - magazyn geoinformacyjny, 93, 2: 37-40.
• GAŻDZICKI J., 2003b - Kompendium infrastruktury danych przestrzennych - Część II skróconej wersji polskiej podręcznika "Developing Spatial Data Infrastructure: The SDI Cookbook". Geodeta - maga¬zyn geoinformacyjny, 94, 3: 29-32.
• GAŻDZICKI J., 2003c - Kompendium infrastruktury danych przestrzennych - Część III skróconej wersji polskiej podręcznika "Developing Spatial Data Infrastructure: The SDI Cookbook". Geodeta - magazyn geoinformacyjny, 95, 4: 37-40.
• GAZDZICKI J., 2003d - Kompendium infrastruktury danych przestrzennych - Część IV skróconej wersji polskiej podręcznika "Developing Spatial Data Infrastructure: The SDI Cookbook". Geodeta - maga¬zyn geoinformacyjny, 96, 5: 35-38.
• GOTTIER B., BEDDOE D., DAVIDSON J., HERRING J. R., COSENTINO M., MUNTZ R., 1998 - OpenGIS Simple Features Specification for CORBA, Revision 1.0. OGC Arch., Wayland. URL: http:/ /www.opengis.org/techno/sfr1/sfcorbarev10.pdf.
• GRAHAM I., 2001 - Object-Oriented Methods - Principles & Practice. 3rd Edition. Addison-Wesley, Boston.
• GRAVES M., 2002 - Projektowanie baz danych - XML - vademecum profesjonalisty. Wyd. Helion, Gliwice.
• GUARINO N., 1998 - Formal Ontology and Information Systems. W: Proceedings of FOIS'98, Trento, Italy, 6-8 June 1998. Amsterdam, IOS Press, pp. 3-15.
• HEBERT J., LOGAN A., WANG F., RAVADA S., WEI R., SHARMA J., GERINGER D., 1999 - Oracle8i Spatial - User's Guide and Reference, Release 8.1.5. Doc. No. A67295-01, Oracle Corp. Arch., URL: http://technet.oracle.com/doc/oracle8i816/inter.816/a77132.pdf.
• HENNING M., VINOSKI S., 1999 - Advanced CORBA Programming with C++. Addison-Wesley, Boston.
• HERRING J., KOTTMAN C., 1997 - Features and Coverages for the Layman. OpenGIS Newsletter, 2,4: 6-7.
• INSPIRE (Architecture and Standards WG), 2002a - INSPIRE Architecture and Standards Position Pa¬per. JRC - Institute for Environment and Sustainability, Ispra. EEA, European Environmental Agency. URL: http://inspire.jrc.it/reports/positionpapers/inspireastppv42en.pdf
• INSPIRE (Environmental Thematic Coordination Group), 2002b - Environmental thematic user needs - Position Paper. JRC - Institute for Environment and Sustainability, Ispra. EEA, European Environmen¬tal Agency. URL: http://inspire.jrc.it/reports/position_papers/inspireetcppv23en.pdf
• ISO, 1992 - ISO 10303-11 (DIS) Industrial automation systems and integration - Product data representa¬tion and exchange - Part 11: Description methods: The EXPRESS language reference manual. ISO Pub. Center, Geneva.
• ISO, 2002a - ISO 19123 (CD) - Geographic information - Schema for coverage geometry and function. ISO/TC211 Document. NTS, Oslo.
• ISO, 2002b - ISO 19108:2002 - Geographic information - Temporal Schema. ISO/TC211 Document. NTS, Oslo.
• ISO, 2002c - ISO 19104 (DIS) - Geographic information - Terminology. ISO/TC211 Document. NTS, Oslo.
• ISO, 2002d - ISO/TC 211 - Geographic information/Geomatics - Programme of Work. ISO/TC211 Do-cument. NTS, Oslo.
• ISO, 2002e - ISO 19103 (TS) - Geographic information - Conceptual Schema Language. ISO/TC211 Document. NTS, Oslo.
• ISO, 2002f - ISO 19107 (DIS) - Geographic information - Spatial Schema. ISO/TC211 Document. NTS, Oslo.
• KAJAN E., 2002 - Information Technology Encyclopedia and Acronums. Springer, Berlin.
• KAZIENKO P., GWIAZDA K., 2002 - XML na poważnie. Wyd. Helion, Gliwice.
• KLEIN M., FANSEL D., VanHARMEL F., HORROCKS I., 2000 - The relation between ontologies and XML schemata. Proc. of 14th European Conference on Artifical Intelligence, Berlin. URL: http://deli- cias.dia.fi.upm.es/WORKSHOP/ECAI00/7.pdf
• KUHN W., 1997 - Liaison contribution from OGC: Toward Implemented Geoprocessing Standards: Converging Standardization Tracks for ISO/TC 211 and OGC. OpenGIS Project Document. OGC, Wayland. URL: http://www.statkart.no/isotc211/211n418.PDF.
• LAKE R., 1999 - Introduction to GML - Geography Markup Language, Galdos Systems Inc. Arch. URL: http://www.focalpoint.org/galdos/GMLIntroduction.html
• LARMAN C., 2001 - Applying UML and Patterns: An Introduction to Object-Oriented Analysis and Design and the Unified Process (2nd Edition). Prentice Hall, New Jersey.
• LINSENBARTH A., 2003 - INSPIRE: przestawienie zwrotnicy - 7. Spotkanie Grupy Ekspertów INSPIRE, Rzym, 10-11 lipca. Geodeta - magazyn geoinformacyjny, 99, 8: 39-41.
• MARK D. M., SKUPIN A., SMITH B., 2001 - Features, Objects, and other Things: Ontological Distinctions in the Geographic Domain. Spatial Information Theory, Proceedings of COSIT 2001, Springer. URL: http://wings.buffalo.edu/philosophy/faculty/smith/articles/C0SIT01MSS.pdf.
• MARK D. M., SMITH B., 2001 - A Science of Topography: Bridging the Qualitative-Quantitative Divide. Geographic Information Science and Mountain Geomorphology. Springer-Praxis, URL: http:// wings.buffalo.edu/philosophy/faculty/smith/articles/ topography.pdf
• McKEE L., OSTENSEN O., 1997 - ISO/TC 211 and OGC Collaborate on Geographic Processing Stan¬dards. Joint press release - TC 211 and OGC. URL: http://www.statkart.no/isotc211/pressfv.htm.
• MERCER D., 2001 - XML - kurs podstawowy. Wyd. Edition 2000, Kraków.
• MICHALAK J., 1998 – Open GIS - rozproszone obiekty w ujęciu praktycznym. Mat. IV Konf. GIS w praktyce. Wyd. Centrum Promocji Informatyki, Warszawa, s. 5-14.
• MICHALAK J., 2000a - Geomatyka (geoinformatyka) - czy nowa dyscyplina? Prz. Geol., 48, 8: 673¬678.
• MICHALAK J., 2000b - GML - język zapisu geoinformacji. Mat. X Konf. Systemy Informacji Prze¬strzennej. Wyd. PTIP, Warszawa, s. 189-198.
• MICHALAK J., 2001a - Geomatyka czy geoinformatyka - dodatkowe wyjaśnienia. Prz. Geol., 49, 6: 499-503.
• MICHALAK J., 2001b - Problemy standaryzacji w GIS. Mat. VIII Konf. GIS w praktyce. Wyd. Centrum Promocji Informatyki, Warszawa, s. 30-35.
• MICHALAK J., 2002 - Interoperacyjnośc w zakresie informacji geoprzestrzennej. Mat. XII Konf. Syste¬my Informacji Przestrzennej, Wyd. PTIP, Warszawa, s. 41-50.
• MICHALAK J., 2003c - Studium przypadku użycia: próba zastosowania normy PN-N-12160 w praktyce. Geodeta - magazyn geoinformacyjny, 92, 1: 27-31.
• MICHALAK J., 2003d - INSPIRE - inicjatywa Unii Europejskiej w zakresie infrastruktury geoinformacyjnej. Prz. Geol., 51, 5: 357-359.
• MICROSOFT (PRESS), 1998 - Słownik komputerowy. Wyd. PLJ/Microsoft Press, Warszawa.
• MULLER R. J., 2000 - Bazy danych - język UML w modelowaniu danych. Wyd. MIKOM, Warszawa.
• MURRY C. (Ed.), ABUGOV D., ALEXANDER N., BLACKWELL B., GERINGER D., GODFRIND A., KOTHURI R., OWENS D., PITTS R., RAVADA S., WANG J., XIE J., 2002 - Oracle Spatial User's Guide and Reference, Release 9.2. Doc. No. A96630-01, Oracle Corp. Arch., URL:http://download- east.oracle.com/docs/cd/B1050101/appdev.920/a96630.pdf
• NOWICKI B., STANISZKIS W., 2002 - Inteligentny system zarządzania wiedzą - prezentacja projektu. [W:] Mat. Konferencji eDemocracy, VI Konf. Miasta w Internecie, Zakopane.
• OGC (Open GIS Consortium), 1999 - The OpenGIS Abstract Specification. Version 4, OGC Arch., Way- land. URL: http://opengis.org/public/abstract/99-100r1.pdf
• OGC, 2000 - OpenGIS Web Map Server Interface Implementation Specification Revision 1.0.0. Open¬GIS Project Document 00-028, OGC Arch., Wayland. URL: http://www.opengis.org/techno/specs/00- 028.pdf.
• OMG (Object Management Group), 2001 - OMG Unified Modeling Language Specification, version 1.4. OMG Document Repository. URL: http://cgi.omg.org/docs/formal/01-09-67.pdf
• OMG (Object Management Group), 2002a - Common Object Request Broker Architecture: Core Specification - CORBA, version 3.0. OMG Document Repository. URL: http://cgi.omg.org/docs/formal/02- 11-01.pdf
• OMG (Object Management Group), 2002b - UML Profile for CORBA Specification, version 1.0. OMG Document Repository. URL: http://cgi.omg.org/docs/formal/02-04-01.pdf
• OMG (Object Management Group), 2002c - OMG XML Metadata Interchange (XMI) Specification, version 1.2. OMG Document Repository. URL: http://cgi.omg.org/docs/formal/0201-01.pdf.
• OS (Ordnance Survey), 2002 - OS MasterMap user guide - v. 2.1. OS Arch., Southampton. URL: http:// www.ordnancesurvey.co.uk/downloads/mm/OS_MasterMap_user_guide_ v2.1.pdf
• OSTENSEN O., 1995 - Mapping the Future of Geomatics. ISO Bulletin, December 1995. URL: http:// www.statkart.no/isotc211/isobulen.htm.
• PAGE-JONES M., 1999 - Fundamentals of Object-Oriented Design in UML. Addison-Wesley, Boston.
• PKN (Polski Komitet Normalizacyjny), 1999 - Słownictwo znormalizowane - Technika Informatyczna. Wyd. PKN, Warszawa.
• PKN (Polski Komitet Normalizacyjny), 2002 - PN-N-12160, Informacja geograficzna, Opis danych, Schemat przestrzenny. Archiwum PKN, Warszawa.
• PŁOSKI Z., 1999 - Słownik Encyklopedyczny - Informatyka. Wyd. Europa, Warszawa.
• PULLAR D., 2002 - A Modelling Framework Incorporating a Map Algebra Programming Language. Proc. of iEMSs 2002, Lugano, Switzerland. URL: http://www.iemss.org/iemss2002/proceedings/pdf/
• QUATRANI T., 2002 - Visual Modeling with Rational Rose 2002 and UML. Addison-Wesley, Boston.
• SAWERWAIN M., 2002 - CORBA - programowanie w praktyce. Wyd. MIKOM, Warszawa.
• SCHELL D., 1999 - About Open GIS Consortium. W: Open GIS Consortium - Spatial connectivity for a changing world. OGC Press, Wayland.
• SKOGAN D., 1999 - UML as a Schema Language for XML based Data Interchange. URL: http:// www.ifi.uio.no/~davids/papers/Uml2Xml.pdf.
• SKONNARD A., GUDGIN M., 2001 - Essential XML Quick Reference. Addison-Wesley, Boston.
• SMITH B., 2001 - Fiat Objects. Topoi. URL: http://wings.buffalo.edu/philosophy/faculty/smith/rticles/fa- tobjects.pdf
• SMITH B., MARK D. M., 1998 - Ontology and Geographic Kinds. In: Proceedings, International Sym-posium on Spatial Data Handling (SDH'98), Vancouver, Canada. URL: http://www.geog.buffalo.edu/ ncgia/ontology/SDH98.html
• SMITS P. C., 2002 - Liaison report from the Joint Research Centre (JRC) the to ISO/TC 211 plenary in Gyeongju, Korea, 2002-11-14/15. ISO/TC211 Document. NTS, Oslo.
• STANEK W. R., 2001 - Vademekum XML. Microsoft Press, Warszawa.
• STUCKENSCHMIDT H., VanHARMELEN F., FENSEL D., KLEIN M., HORROCKS I., 2000 - Catalogue integration: A case study in ontology based semantic translation. Technical Report IR-474, Computer Science Department, Vrije Universiteit Amsterdam, 2000. URL: http://www.ontoknowled- ge.org/oil/downl/CatIntegr.pdf.
• SUBIETA K., 1998 - Obiektowość w projektowaniu i bazach danych. Akademicka Oficyna Wyd. PLJ, Warszawa.
• SUBIETA K., 1999 - Słownik terminów z zakresu obiektowości. Akademicka Oficyna Wyd. PLJ, Warszawa.
• UMN (University of Minnesota), 2002 - MapServer 3.6 Documentation. UMN arch., Minneapolis. URL: http://mapserver.gis.umn.edu/dload.html.
• VALENTA M., AMIRBEKYAN V., 1997 - OBD - potrzeba czy moda. Mat. Konferencji INFOBAZY"97, CI TASK, Gdańsk, s. 365-370.
• W3C (World Wide Web Consortium), 1999 - HTML 4.01 Specification - W3C Recommendation, 24 December 1999. URL: http://www.w3.org/TR/html401/.
• WHITESIDE A., 1999 - UML Profile and Guidelines for OGC Abstract Models. OpenGIS Project Document 99-031. OGC, Wayland.
• WOODSFORD P. A., 1995 - The Significance of Object-Orientation for GIS. Proc. of IUSM Conference, Hannover. Laser-Scan Ltd. Arch. URL: http://www.laserscan.com/papers/ooforgis.htm.