Harmonizácia a implementácia údajových modelov geografických objektov podľa INSPIRE

1,612 views
1,437 views

Published on

Kamil Ondriš: Harmonizácia a implementácia údajových modelov geografických objektov podľa INSPIRE (diplomová práca)
vedúci: Ing. Juraj Vališ, PhD.
škola: Univerzita Komenského v Bratislave, Prírodovedecká fakulta, Katedra kartografie, geoinformatiky a DPZ
rok: 2009

Published in: Technology
1 Comment
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,612
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
148
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
1
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Harmonizácia a implementácia údajových modelov geografických objektov podľa INSPIRE

  1. 1. UNIVERZITA KOMENSKÉHO V BRATISLAVE Prírodovedecká fakulta Katedra kartografie, geoinformatiky a DPZ Harmonizácia a implementácia údajových modelov geografických objektov podľa INSPIRE Diplomová práca Bc. Kamil Ondriš Geografická kartografia, geoinformatika a DPZ Vedúci diplomovej práce: Ing. Juraj Vališ, PhD. BRATISLAVA 2009
  2. 2. PrehlásenieČestne prehlasujem, že som predloženú diplomovú prácu spracoval samostatnes použitím uvedenej literatúry a ďalších informačných zdrojov.V Bratislave, 27.4.2009 .......................................... podpis autora práce
  3. 3. Poďakovanie Na tomto mieste by som rád poďakoval môjmu vedúcemu diplomovej práceIng. Jurajovi Vališovi, PhD. za všetky potrebné informácie, ktoré mi dopomohlik napísaniu tejto práce, za odbornú komunikáciu, jeho pripomienky a rady. Ďalej chcem poďakovať mojej rodine, priateľke, všetkým členom katedrykartografie, geoinformatiky a diaľkového priekumu Zeme a kamarátom, ktorý miboli ochotný pomôcť v akejkoľvek situácii.
  4. 4. ABSTRAKTKamil ONDRIŠ: Harmonizácia a implementácia údajových modelovgeografických objektov podľa INSPIREUniverzita Komenského v Bratislave, Prírodovedecká fakulta, Katedra kartografie,geoinformatiky a diaľkového prieskumu ZemeDiplomová práca, 100 strán, 2 mapy, 22 tabuliek, 14 obrázkov, 2009 Hlavným cieľom tejto diplomovej práce bolo priblížiť problematiku v oblastiUML modelovania, špeciálneho prípadu geografických objektov - administratívnychjednotiek, ktorými sa zaoberá INSPIRE, opísať postupy tvorby aplikačných schém,ich porovnanie, export a konverziu do iných typov súborov. V práci je opísaná aj problematika vzťahov UML schém a s nimi súvisiacichúdajov, ktoré vstupujú do procesu spoločne s transformáciou do GML schémya samotný výstup a správne zobrazenie údajov. Konečné výsledky boli vypublikované pomocou integračného frameworkua možné k nahliadnutiu cez WMS klienta. Použité technologické prostredie pri UML modelovaní bolo EnterpriseArchitect, pri editovaní schém XML Spy a pri konverziách FME UniversalTranslator.Kľúčové slová: INSPIRE, UML modelovanie, XML schéma, (GML) GeographyMarkup Language,
  5. 5. ABSTRACTKamil ONDRIŠ: Harmonization and implementation data models ofgeographic features according to INSPIRE.Comenius University in Bratislava, Faculty of Natural Science, Department ofCartography, Geoinformatics and Remote SensingMaster thesis, 100 pages, 2 maps, 22 tables, 14 pictures, 2009 The main part of this master thesis was to advance the problem in scope ofUML modelling, especially in case of geographical objects - administrative units,which INSPIRE deal with, describe the way how to create application schemas,their comparison, export and conversion into other types of files. In this thesis are also described relations between UML schemas andcontiguous data entry, which they are later entering the processes, together withtransformation GML schemas and also output and correct display of data. The results were published by means of integrated framework and may bein sight of WMS client. Applied technological environment in case of UML modeling was EnterpriseArchitect, in editing schemas XML Spy and in conversion ShapeChange and FMEUniversal Translator.Key words: INSPIRE, UML modelling, XML schema, GML (Geography MarkupLanguage)
  6. 6. OBSAH1 ÚVOD ........................................................................................................ 72 INSPIRE ........................................................................................................ 8 2.1 História INSPIRE .................................................................................. 8 2.2 Smernica INSPIRE ........................................................................ 9 2.3 Implementácia smernice ........................................................................ 13 2.3.1 Prípravná fáza ........................................................................ 17 2.3.2 Transpozičná fáza ............................................................. 17 2.3.3 Implementačná fáza ............................................................. 18 2.4 Štruktúra INSPIRE ....................................................................... 18 2.4.1 Skupiny expertov INSPIRE .................................................. 18 2.4.2 COGI .................................................................................. 20 2.4.3 GMES .................................................................................. 21 2.5 Priestorová údajová infraštruktúra (Spatial Data Infrastructure – SDI) ........ 21 2.6 Ciele, princípy a zásady INSPIRE .................................................. 23 2.7 Globálne štandardy pre geoúdaje .................................................. 243 UML MODELOVANIE ................................................................................. 27 3.1. Charakteristika UML jazyka ............................................................ 27 3.2. Diagram tried ................................................................................. 304 ZNAČKOVACIE JAZYKY ....................................................................... 32 4.1 XML ............................................................................................ 32 4.2 XMI ............................................................................................ 34 4.3 DTD ............................................................................................ 35 4.4 XML schéma ................................................................................. 36 4.5 GML ........................................................................................... 395 CHARAKTERISTIKA TECHNOLOGICKÝCH PROSTREDÍ ................. 43 5.1 Enterprise Architect ...................................................................... 43 5.2 ShapeChange ................................................................................. 43 5.3 FME Desktop ................................................................................. 44 5.4 XML Spy ............................................................................................. 446 UML MODEL ADMINISTRATÍVNYCH JEDNOTIEK PODĽA INSPIRE ....... 45 6.1 Definícia administratívnych jednotiek .................................................. 45 6.2 Postup tvorby UML modelov ............................................................ 457 UML MODEL ADMINISTRATÍVNYCH JEDNOTIEK SLOVENSKA ....... 61 7.1 Charakteristika vstupných údajov ................................................. 61 7.2 Metaúdaje ................................................................................. 638 POROVNÁVANIE MODELOV ...................................................................... 659 PROCES TVORBY GML SCHÉMY ............................................................ 7010 PROCES TVORBY A ZOBRAZENIA GML ÚDAJOV ............................ 7311 VÝSTUP PRE MAPOVÝ SERVER INTEGRAČNÝ FRAMEWORK ....... 7612 ZÁVER ...................................................................................................... 78SUMMARY ...................................................................................................... 80ZOZNAM POUŽITEJ LITERATÚRY A ZDROJOV ...................................... 82ZOZNAM PRÍLOH ........................................................................................... 85
  7. 7. 1 ÚVOD Ak máte radi skladanie rôznych vecí, špeciálne obrázkov ako napríkladpuzzle, určite ste sa aj vy stretli so situáciou, keď na začiatku skladania obrázku sasnažíte zo všetkých síl v tej veľkej hŕbe nájsť práve jednu časť, ktorá by spojilavaše počiatočné časti, ktoré už máte poskladané. Občas sa stane, že sa vám zdá,že ste ju už konečne našli, aj sa ju snažíte nejako vtesnať medzi ostatné, ale nejdeto. Na tom mieste musí byť iba jeden unikátny dielik skladačky, ten, ktorýzabezpečí ucelený obraz a stabilitu celého obrazu. Takéto skladanie môžeme prirovnať k jednej významnej vedeckejkonferencii, kde sa prezentovali výsledky z určitej oblasti skúmania flóry vjednotlivých štátoch. Akonáhle však chceli tieto výsledky zlúčiť, aby vznikol jedencelok, došlo sa na to, že sa nedá dospieť k jednotnému výstupu. Pri zobrazeníúdajov z pozorovaní sa totiž stalo, že susediacim štátom sa prekrývali hranice,niekde zas bolo prázdne miesto nulových priestorových údajov. Pri postupnom rozširovaní Európskej únie, pripájaní nových členskýchštátov to takto už ďalej ísť nemohlo. Muselo sa pristúpiť k nejakému spoločnémupostupu ako ďalej. Ako všetky údaje dať do jednotného celku, aby sa nestratil ichpôvodný charakter, ale zároveň,aby boli prístupné pre všetky zúčastnené strany.To všetko podmienilo prvé náznaky myšlienky vzniku INSPIRE. Aj takto v krátkosti by sa dalo opísať, kvôli čomu vznikol jeden obrovskýharmonizujúci kolos informácií. Cieľom tejto diplomovej práce bolo priblížiť harmonizáciu špeciálnehoprípadu geografických objektov - administratívnych jednotiek podľa INSPIRE,opísať model, ktorý predstavuje akúsi šablónu pre modely ostatných štátov, takistoaj model charakterizujúci administratívne jednotky na Slovensku. Problematika UML modelovania je spojená tak ako so štandardmigeoúdajov, tak aj so samotnou podstatou aplikačných schém. XML schémyvytvorené UML modelovaním je nutné konvertovať do GML schém, aby bolomožné vykresľovať korektné geoúdaje. To bolo ďalším produktom tejto práce. Samotné zobrazenie výsledkov by malo byť klientom samozrejmeumožnené cez príslušnú WMS službu. 7
  8. 8. 2 INSPIRE 2.1 História INSPIRE V roku 1998 bola predstavená vízia Európskej geografickej informačnejinfraštruktúry (angl. European Geographical Information Infrastructure – EGII),ktorá si dala za cieľ umožniť súkromnému a verejnému sektoru prístup kzodpovedajúcej úrovni aktuálnych topografických a tematických priestorovýchinformácií v interoperabilnom prostredí za rozumné ceny, v rámci jednotného azrozumiteľného právneho rámca, pokrývajúceho otázky autorských práv adôvernosti informácií. [15] V roku 2001 Európska komisia, bližšie jej Generálne riaditeľstvo pre oblasťživotného prostredia (angl. Directorate General for Environment – DGEnvironment), v spolupráci s Ústavom pre životné prostredie a udržateľnosť (angl.Institute for Environment and Sustainability – ESTAT) a Spoločným výskumnýmcentrom (angl. Join Research Centre – JRC) rozbehla tvorbu Infraštruktúrypriestorových informácií v Európe (angl. INfrastructure for SPatial InfoRmation inEurope – INSPIRE). Iniciatíva INSPIRE sa stala pokračovateľkou budovaniaEurópskej infraštruktúry priestorových informácií v životnom prostredí (angl.Enviromental European Spatial Data Infrastructure – E-ESDI). Úspešná implementácia INSPIRE vychádza z Bielej knihy (whitepaper),ktorá sa odvoláva na päť zásad kvalitnej vládnej moci: otvorenosť, účasť,zodpovednosť, efektívnosť a súdržnosť. Geografické informácie (GI), donedávnadostupné iba na papieri, sa zmenili na informácie v digitálnej forme. V januári 2003bola vykonaná analýza dopadov zavedenia geoportálov v štátoch Európskej únieako súčastí iniciatívy INSPIRE. Analýza bola vyhodnotená na zasadnutí skupinyexpertov INSPIRE v Ríme 10. a 11. júla 2003. Podľa politického prehlásenia INSPIRE k referenčným údajom ametaúdajom (angl. INSPIRE Reference Data and Metadata Position Paper) saEGII opiera o referenčné dáta, ktoré sú významovo buď sériou súborov dát (každý,kto narába s geografickými informáciami ich používa ako referencie svojich 8
  9. 9. vlastných dát), alebo poskytujú spoločný spojovací článok medzi aplikáciami, či súmechanizmom na zdieľanie poznatkov a informácií medzi ľuďmi. K definovanýmgeografickým referenčným dátam patria: administratívne jednotky, jednotkyvlastníckych práv – parcely, jednotky vlastníckych práv – budovy, adresy,hydrografia, krajinná pokrývka, doprava, nadmorská výška, ortozobrazenie,geografické názvoslovie. Hlavným cieľom iniciatívy INSPIRE je urýchliť vytvorenie harmonizovanejEGII, ktorá by mala zabezpečiť dostupnosť integrovaných služieb s priestorovýmiinformáciami pre širokú škálu užívateľov (napr. sektor životného prostredia,pôdohospodárstva, dopravy a ďalších, ktoré sú predmetom záujmu EK). Prioritnýmzámerom INSPIRE je urýchliť tvorbu infraštruktúry priestorových informácií, ktorábude schopná poskytovať používateľom služby. Tieto služby by mali umožniťpoužívateľom vyhľadávať a pristupovať ku GI použitím akýchkoľvek zdrojov, odlokálnej po globálnu úroveň, interoperabilným spôsobom na rôzne druhy použitia,napr. na tvorbu európskej, národnej a regionálnej politiky. Priestorová informačnáinfraštruktúra v sebe zahŕňa technické a netechnické väzby, od technickýchštandardov a protokolov, organizačných otázok, záležitosti informačnej politiky, ažpo politiku prístupu k údajom a tvorbu a aktualizáciu GI. [15] 2.2 Smernica INSPIRE Je veľmi potrebné, aby politika životného prostredia Európskehospoločenstva sa zameriavala na vysokú úroveň jeho ochrany, pričom by malavenovať pozornosť aj rozmanitým situáciám v jednotlivých regiónoch Európskehospoločenstva. Aby táto politika fungovala je nutné sformulovať a zorganizovaťpotrebné informácie, vrátane priestorových informácií, ktoré musia byť v súlades požiadavkam na ochranu životného prostredia. Aby to bolo možné dosiahnuťtakúto integráciu je nutné, aby medzi tými, ktorí používajú informácie a tými ktoríich poskytujú, fungovala istá riadená spolupráca nato, aby sa rôzne poznatkya informácie mohli vzájomne kombinovať a vymieňať. V tejto súvislosti sdostupnosťou, kvalitou, organizáciou, prístupnosťou a zdieľaním priestorových 9
  10. 10. informácií potrebných na dosiahnutie cieľov stanovených v programe však existujeveľa problémov. [16] Sú to hlavne problémy týkajúce sa dostupnosti, kvality, organizáciea zdieľaním priestorových informácií. Na vyriešenie týchto problémov je potrebné sivyžiadať opatrenia, ktoré s budú zaoberať výmenou, zdieľaním, prístupoma využívaním interoperabilných priestorových údajov a ich služieb. Z tohto dôvoduje preto potrebné zriadenie infraštruktúry pre priestorové informáciev Spoločenstve. Táto Infraštruktúra pre priestorové informácie v Európskom spoločenstve(INSPIRE) by mala byť nápomocná pri dôležitých rozhodovaniach, ktoré môžupriamo alebo nepriamo vplývať na životné prostredie. Opatrenia na úrovni Spoločenstva, by mali zabezpečiť, aby infraštruktúrypre priestorové informácie boli použiteľné ako v Spoločenstve, tak aj mimo hrnícSpoločenstva. V členských štátoch by mali byť infraštruktúry navrhnuté tak, aby bolozabezpečené ich uchovávanie, sprístupnenie a udržiavanie na najvýhodnejšejúrovni, rovnako aby bolo možné ich vzájomne kombinovať z rôznych zdrojov a abyich mohli medzi sebou zdieľať viacerí používatelia a aplikácie. Zriadenie INSPIRE bude predstavovať významnú pridanú hodnotu prerôzne iné iniciatívy Spoločenstva ako napríklad spoločný podnik Galileo alebozriadenie kapacity GMES (Globálne monitorovanie životného prostredia) do roku2008. Všetky členské štáty by mali využívať práve tieto údaje a služby akonáhlebudú dostupné pre svoje účely. S priamym cieľom zhromaždenia, harmonizácie priestorových informáciíz členských štátov a následné ich šírenie alebo použitie na vnútroštátnej úrovni,ako aj na úrovni Spoločenstva sa prijímajú viaceré iniciatívy zriadené právnymipredpismi. Napríklad Európsky register emisií znečisťujúcich látok aleboMonitorovanie lesov a environmentálnych interakcií v Spoločenstve. Práve tátosmernica má nielen doplniť takéto iniciatívy stanovením rámca, ale bude rozvíjaťuž predchádajúce získané skúsenosti a iniciatívy. 10
  11. 11. Táto smernica by sa mal uplatňovať na priestorové údaje, ktoré súv orgánoch verejnej moci alebo v ich mene, avšak za určitých podmienok aj napreistorové údaje, ktoré uchovávajú fyzické alebo právnické osoby ktoré nie súorgánmi verejnej moci za predpokladu, že tieto fyzické alebo právnické osoby o topožiadajú. Vnútroštátne infraštruktúry by sa mali zriaďovať postupne a témampriestorových údajov na ktoré sa vzťahuje táto smernica, by mali byť pridelenérôzne stupne priority. Pri zriaďovaní týchto infraštruktúr by sa mala brať do úvahymiera potrebnosti priestorových údajov pre širokú škálu uplatnení v rôznychoblastiach politiky, prioritu akcií ustanovených v rámci politík Spoločenstva, ktoré sivyžadujú harmonizované priestorové údaje, a pokrok, ktorý sa už dosiaholprostredníctvom úsilia o harmonizáciu v členských štátoch. Neefektívne využívanie času a zdrojov je základnou prekážkou plnéhovyužitia dostupných údajov pri vyhľadávaní existujúcich priestorových údajov.Preto by sa mali poskytovať o dostupných súboroch priestorových údajov popisnéinformácie - metaúdaje. Keďže v Spoločenstve sú priestorové údaje usporiadané a sprístupnené voveľmi rôznorodých formátoch a štruktúrach, čo bráni efektívnemu sformulovaniu,vykonávaniu, monitorovaniu a vyhodnocovaniu právnych predpisov mali by saustanoviť vykonávacie opatrenia s cieľom zjednodušiť využívanie priestorovýchúdajov pochádzajúcich z rôznych zdrojov v členských štátoch. Tieto opatrenia bymali zaistiť interoperabilitu súborov priestorových údajov a členské štáty by malizabezpečiť, aby každý údaj alebo informácia potrebná na dosiahnutieinteroperability bola prístupná za podmienok, ktoré neobmedzujú ich použitie natento účel. Vykonávacie predpisy by mali vychádzať, ak to je možné, zmedzinárodných noriem a nemali by spôsobiť členským štátom nadmerné náklady. Aby mohli byť priestorové služby zdieľané medzi rôznymi orgánmiv Spoločenstve je potrebné zriadiť sieťové služby. Tie by mali umožniťvyhľadávanie, transformáciu, zobrazovanie a ukladanie priestorových údajov ako ajslužby elektronického obchodu. Tieto sieťové služby by mali fungovať na základe 11
  12. 12. minimálnych výkonnostných kritérií a v súlade so schválenými špecifikáciami, abybola zabezpečená interoperabilita. Určité súbory a služby priestorvých údajov môžu uchovávať a prevádzkovaťtretie strany. Týmto by mala byť ponúknutá možnosť prispievať do vnútornýchinfraštruktúr, ale nesmie sa narušiť súdržnosť a jednoduchosť využívania týchtoúdajov. Aby bolo zavedenie infraštruktúry pre priestorové informácie úspešné jedôležitý bezplatný prístup verejnosti k základným službám. Tým je myslenévyhľadávanie a za určitých podmienok aj zobrazovanie súborov priestorovýchúdajov. S cieľom sprístupniť informácie z rôznych úrovní orgánu verejnej moci bymali členské štáty odstraňovať praktické prekážky, ktoré môžu mať priamy alebonepriamy vplyv na životné prostredie. Orgány verejnej moci by mali mať jednoduchý prístup k potrebným súboroma službám priestorových údajov. Preto by mali členské štáty prijať opatrenia, abysa zabránilo akýmkoľvek prekážkam pri zdieľaní týchto údajov prijatím voprednaformulovaných dohôd medzi jednotlivými orgánmi. Ak sú súbory a služby priestorových údajov jednej strany poskytnuté inej nazáklade plnenia oznamovacích povinností v súvislosti so životným prostredím,mala by príslušná strana rozhodnúť, že nebudú spoplatnené. Ak však budú, tietovyberané poplatky by nemali presahovať náklady na zhromažďovanie, tvorbu,reprodukciu, šírenie a primeranú návratnosť investícií. Poskytovanie sieťových služieb by sa malo uskutočňovať v plnom súlade sozásadami ochrany osobných údajov v súlade so smernicou Európskehoparlamentu. Aby sa prispelo k rozvoju služieb rôznymi tretími stranami v prospechorgánov verejnej moci a verejnosti je veľmi potrebné uľahčiť prístup k priestorovýmúdajom, ktoré presahujú administratívne alebo štátne hranice. Ten, kto má záujem o zriaďovanie infraštruktúr ako prispievateľ aleboužívateľ, by mal k tomuto prispievať zodpovedne a koordinovane. Preto by mali byť 12
  13. 13. vytvorené koordinačné štruktúry, ktoré by zohľadňovali a rozdeľovali právomocia zodpovednosti v rámci jednotlivých členských štátov. Aby bolo možné využiť výhody najnovších informačných infraštruktúr jevhodné, aby boli opatrenia podporované medzinárodnými normami a normamiprijatými európskymi orgánmi pre normalizáciu. Európska environmentálna agentúra by mala okrem objektívnych,spoľahlivých a porovnateľných informácií aj zlepšiť tok informácií v súvislostis politikou životného prostredia medzi samotnými členskými štátmi, ale ajinštitúciami Spoločenstva. Členské štáty sú vyzvané v dohode, aby nielen pre svoje vlastné potreby,lae aj v záujme Spoločenstva zverejňovali vlastné tabuľky, ktoré by najlepšiepoukazovali na zhodu medzi smernicou a opatreniami na transpozíciu. Komisia by mala byť splnomocnená na prijatie vykonávacích predpisov,ktorými sa ustanovia technické ujednotenia pre interoperabilitu a harmonizáciusúborov a služieb priestorových údajov, pre prístup k týmto údajom a službáma predpisov týkajúcich sa technických špecifikácií. Prípravné práce na rozhodnutiach týkajúcich sa vykonávania tejto smernicea práca na ďalšom vývoji INSPIRE si vyžadujú neustále monitorovanievykonávania tejto smernice a pravidelné podávanie správ. [16] 2.3 Implementácia smernice Po prijatí Smernice európskymi štruktúrami nadobudla platnosť. Členskéštáty mali 2 roky na jej transpozíciu do národnej legislatívy. V tejto fáze musela EKzabezpečiť koordináciu a zároveň členské štáty museli vytvoriť vhodné štruktúry amechanizmy, vrátane kontaktného miesta voči Komisii. Ministerstvo životnéhoprostredia Slovenskej republiky spolu s Úradom geodézie, kartografie a katastraSR zodpovedali za prípravnú fázu legislatívneho procesu a zodpovednosť zasmernicu prevzalo Generálne riaditeľstvo pre životné prostredie EK. [8] Implementáciu smernice INSPIRE možno rozdeliť do štyroch hlavnýchkomponentov. V rámci implementácie je potrebné, aby členské štáty vytvorili 13
  14. 14. organizačné a koordinačné štruktúry prijali technické štandardy GI, vytvorilia harmonizovali primárne databázy priestorových informácií, vytvorili nadstavbovésieťové služby umožňujúce vyhľadávať, zobrazovať, sťahovať a pristupovať ku GI. Do prvej skupiny aktivít možno zaradiť spoluprácu rezortov MŽP SRa ÚGKK SR počas pripomienkovania návrhu smernice. Problematika INSPIRE saprerokúvala na úrovni Rady EÚ v jej orgáne – pracovnej skupine J.1. Pracovnáskupina pre životné prostredie – tematicky zameraná na vnútorné environmentálnepolitiky. Zástupcovia rezortu MŽP SR a odborníci z rezortu ÚGKK SR sapravidelne zúčastňujú zasadnutí pracovných skupín Rady EÚ a zástupca ÚGKKSR sa zúčastňuje zasadnutí Rezortnej koordinačnej skupiny pre životné prostrediena MŽP SR. Spolupráca MŽP SR a ÚGKK SR je na výbornej úrovni. V SR Okrem ÚGKK SR a MŽP SR sú v Infraštruktúre PreistorovýchInformácií IPI aj ďalší účastníci, ktorí sa podieľajú na jej budovaní:- Ministerstvo dopravy, pôšt a telekomunikácií SR- Slovenský ústav technickej normalizácie- Ministerstvo obrany SR- Ministerstvo pôdohospodárstva SR- Štatistický úrad SR- Ministerstvo kultúry SR- Ministerstvo vnútra SR- Slovenská asociácia pre geoinformatiku- Súkromný sektor v oblasti IKT a GI- Vzdelávacie inštitúcie- Združenie miest a obcí Slovenska- Profesijné komory. Pre budovanie IPI je dôležitá súčinnosť medzi ÚGKK SR a Ministerstvomdopravy, pôšt a telekomunikácií SR pri budovaní informačných systémov verejnejsprávy v súlade so zákonom č. 275/2006 Z.z. o informačných systémoch verejnejsprávy a v súlade so strategickými dokumentmi, ako je Stratégiakonkurencieschopnosti Slovenska do roku 2010 - Lisabonská stratégia preSlovensko, Politika informatizácie spoločnosti v SR, Stratégia informatizácie 14
  15. 15. spoločnosti v podmienkach SR a Akčný plán, Cestovná mapa zavádzaniaelektronických služieb verejnej správy, Procesný, organizačný a dátový modelinformatizácie služieb verejnej správy, Oznámenie Ministerstva dopravy, pôšt atelekomunikácií SR č. 464/2006 Z. z. o vydaní Výnosu o štandardoch preinformačné systémy verejnej správy a ďalšie. Rozsiahla je aj súčinnosť so Slovenským ústavom technickej normalizácie.Postavenie Slovenského ústavu technickej normalizácie ako národnéhonormalizačného orgánu vymedzuje zákon č. 264/1999 Z. z. Činnosťou SÚTN jetvorba a schvaľovanie slovenských technických noriem, medzinárodná spolupráca,účasť na tvorbe medzinárodných a európskych noriem, vydávanie, distribúcia apredaj slovenských technických noriem, periodík a publikácií, zhromažďovanie aposkytovanie informácií z oblasti technickej normalizácie. Národné rámceinteroperability by mali dbať na celoeurópsky rozmer, ak ide o cezhraničnú výmenuinformácií. Pri stanovovaní cieľov by sa mali zohľadnit reálne možnosti danejkrajiny. Mali by sa zohľadniť prekážky, ktoré treba prekonať na realizáciu politiky. Do druhem skupiny aktivít zaraďujeme technickú štandardizáciu. ISO normy(Medzinárodná organizácia pre normalizáciu) a OpenGIS (Open GeospatialInteroperability Specification) sú smerodajné. Do systému technických noriem SRboli prevzaté nasledujúce normy z oblasti GI:EN ISO 19101, Geografické informácie – referenčný modelEN ISO 19105, Geografické informácie – vyhovenie a skúšanieEN ISO 19107, Geografické informácie – priestorová schémaEN ISO 19108, Geografické informácie – časová schémaEN ISO 19111, Priestorové vyhľadávanie pomocou súradnícEN ISO 19112, Priestorové vyhľadávanie pomocou geografických identifikačnýchznakovEN ISO 19113, Princípy kvalityEN ISO 19114, Postupy hodnotenia kvalityEN ISO 19115, MetadátaDôležitou súčasťou budovaného Informačného systému verejnej správy je údajovázákladňa AIS GKK, ktorý je členený na tri podskupiny: 15
  16. 16. 1. Informačný systém geodetických základov2. Informačný systém katastra nehnuteľností3. Základná báza pre geografický informačný systém, ktorá tvorí topografickýzáklad IS. Uvedené zložky sú harmonizované v nadväznosti na prijaté implementačnépravidlá INSPIRE, pričom rezort ÚGKK SR zabezpečuje referenčné údaje pre IPI,zakladá moderný kataster ako súčasť IPI a od roku 2005 vytvorilo aplikačnésoftvérové vybavenie novej generácie na spravovanie katastra nehnuteľností, ktorébolo nasadené na správy katastra v prvom polroku 2007. Rezort ÚGKK SR sapripravuje na prevádzkovanie permanentnej služby určovania priestorovej polohy,založenej na využívaní signálov globálnych navigačných satelitných systémov,ktorá umožní určiť polohu geodetického bodu s vysokou polohovou a výškovoupresnosťou. Nevyhnutnou podmienkou začlenenia SR do medzinárodných aktivít voblasti tvorby priestorových informácií je koordinácia budovania IPI SR naceloštátnej úrovni a jej súčasná harmonizácia s medzinárodnými – európskymiinformačnými smernicami. V tomto smere má určujúci význam prijatie jednotnéhokatalógu objektov pre IPI SR, ako celoštátneho štandardu topografických objektovkrajiny vo všetkých budovaných rezortných informačných systémoch, ktoré pracujús priestorovou a geografickou informáciou, pričom jeho základom by mal byť vzmysle platnej legislatívy katalóg objektov ZBGIS. Súčasne s tým je potrebnáhlbšia celoštátna koordinácia pri definovaní štruktúrovaného katalógu objektov IPISR tak, aby inštitúcie, ktoré vytvárajú jadro IPI SR prijali rovnaký štandard definícievšetkých priestorových objektov (hierarchická definícia objektov). Inventarizácia aštandardizácia katalógov objektov, ktoré sa v súčasnosti využívajú na celoštátnejúrovni, je nutnou podmienkou harmonizácie a vzájomného zdieľania údajovýchskladov IPI SR a aktívneho zapojenia sa do implementácie iniciatívy INSPIRE. [7] Po 3 rokoch intenzívnej spolupráce s expertmi členských štátov EÚvypracovala EK prvý návrh Smernice INSPIRE (First Proposal for a Directive of theEuropean Parliament and of the Council – establishing an infrastructure for spatialinformation in the Community (INSPIRE). Od návrhu k implementácii sa pomaly 16
  17. 17. dospeje cez program, ktorý obsahuje prípravnú (2005-2006), transpozičnú (2007-2008) a implementačnú fázu (2009-2013). Fázy sú v krátkosti popísané nižšie. [3] 2.3.1 Prípravná fáza (2005-2006)V júli 2004 bol návrh smernice daný do legislatívneho procesu. EK, Rada EÚ (ER)a Európsky parlament (EP) v pripomienkovom a schvaľovacom konaní dospelik schváleniu konečného znenia smernice. [7]INSPIRE bude požadovať, aby členské štáty prijali na implementáciu rôzneopatrenia. Niektoré opatrenia bude potrebné implementovať priamo, niektoré sivyžadujú vypracovanie tzv. „implementačných predpisov“. Implementačné predpisymusia byť vypracované načas. Príprava implementačných predpisov sauskutočnila v dialógu so skupinami expertov, ktoré boli zriadené v roku 2001. 2.3.2 Transpozičná fáza (2007-2008) Prijatím ER a EP nadobudla roku 2007 Smernica platnosť. Členské štátymajú 2 roky na jej transpozíciu do národnej legislatívy. V tejto fáze musí EKzabezpečiť koordináciu a zároveň členské štáty musia vytvoriť vhodné štruktúrya mechanizmy, vrátane kontaktného miesta voči Komisii. Jednou z kľúčových aktivít v tejto fáze bude prijatie implementačnýchpredpisov, ktoré zadefinujú podrobné opatrenia, ktoré musia členské štáty prijaťa v niektorých prípadoch EK. Tieto implementačné predpisy budú prijatékomitologickou procedúrou v regulačnom výbore INSPIRE, zloženom zreprezentantov členských štátov. Regulačný výbor INSPIRE vznikne do 3mesiacov od účinnosti smernice.Tento výbor INSPIRE má hlavnú úlohu asistovať Komisii a vyjadrovať názork návrhu implementačných predpisov. O pripomienkach sa hlasuje kvalifikovanouväčšinou. Následne EK postúpi implementačné predpisy ER a informuje EP. ERschváli návrh kvalifikovanou väčšinou. Ak nie, vráti návrh EK, ktorá upraví zneniea postupuje sa novou procedúrou. Členské štáty musia zabezpečiť implementáciupredpisov v lehote, ktorú ustanovia implementačné predpisy. 17
  18. 18. 2.3.3 Implementačná fáza (2009-2013)Keď bude smernica transponovaná do národnej legislatívy, budú monitorovanédopady. Budú sa podávať správy o stave implementácie. 2.4 Štruktúra INSPIRE Organizácia INSPIRE je tvorená týmito zložkami: / Poradné zoskupenia: a) skupiny expertov INSPIRE b) COGI – European Commission Interservice Group for Geographical Information c) GMES - Global Monitoring of Environment and SecurityHorizontálne pracovné skupiny podieľajúce sa na formulácii legislatívnychpožiadaviek (rámcová legislatíva INSPIRE a dcérska legislatíva), environmentálnetematické pracovné skupiny (napr. vodoochranárske, lesnícke …) [7] 2.4.1 Skupiny expertov INSPIRE Tieto skupiny boli vytvorené priamo pre účely iniciatívy INSPIRE. Skupinyexpertov INSPIRE predstavujú hlavné zainteresované stránky a úzko spolupracujús Komisiou pre rozvoj iniciatívy INSPIRE. Hlavnou náplňou ich činnosti bolopripraviť analytické podklady a východiská pre návrh smernice Európskehoparlamentu (EP) a Európskej Rady (ER). [7]V rámci INSPIRE bolo zriadených 5 pracovných skupín a to:- WG on Common Reference Data & Metadata – Pracovná skupina naspoločné referenčné dáta a metaúdaje (RDM),- WG on Architecture & Standards - Pracovná skupina na architektúrua štandardy (AST),- WG on Legal Aspects & Data Policy - Pracovná skupina na právne aspektya politiku dát (LDP),- WG on Implementing Structures & Funding - Pracovná skupina naimplementačné štruktúry a financovanie (ISF), 18
  19. 19. - WG on Impact Analyses - Pracovná skupina na analýzy dopadov (IAS).Výsledkom činnosti skupín expertov INSPIRE sú výsledné správy:- RDM& LI Working Group Orientation & Position Papers 2002,- AST Working Group Orientation & Position Papers 2002,- ISF Working Group Orientation & Position Papers 2002,- IAG Working Group Orientation & Position Papers 2002,- ETC Working Group Position Paper 2002 V rámci iniciatívy INSPIRE sa uskutočnila v mesiacoch marec až máj 2003verejná diskusia cez Internet, ktorej výsledky ovplyvnili pripravované zneniesmernice. V januári 2003 bola vykonaná analýza dopadov zavedenia geoportáluv štátoch EÚ ako súčasti iniciatívy INSPIRE. Analýza bola vyhodnotená nazasadnutí skupiny expertov INSPIRE v Ríme 10. a 11. júla 2003.Pracovná skupina IAS analyzovala národné správy jednotlivých krajín. Prieskumpotvrdil, že existuje množstvo kvalitných informácií na miestnej a regionálnejúrovni, avšak existuje množstvo prekážok, ktoré bránia ich využitiu. Existujerozdrobenosť, duplicitný zber informácií a nedostatok informácií, aké údajeexistujú, ako sa dajú získať, a za akých podmienok ich možno použiť. Práve naodstránenie týchto nedostatkov v Európe je zameraná iniciatíva INSPIRE. Dnesv Európe existujú v podstate len dve kompletné paneurópske geografické bázyúdajov, a to CORINE Land Cover (Coordination of Information on theEnvironment), báza údajov SABE (Seamless Administrative Boundaries of Europe– projekt EuroGeographics) a báza údajov EuroGlobalMap (projektEuroGeographics). Údaje sú často málo kvalitné, tvorené podľa rôznychštandardov, v špeciálnych informačných systémoch, ťažko prístupné verejnosti,resp. poskytovanie zozbieraných informácií je časovo a finančne náročné. Do aktivít v rámci iniciatívy INSPIRE sa zapája združenie EuroGeographics.EuroGeographics združuje 41 krajín Európy. Zastúpenie v združení má 47národných geodetických a katastrálnych autorít. Prvýkrát sa iniciatívou INSPIREzaoberalo plenárne združenie EuroGeographics v roku 2001 v Dubline.V súčasnosti EuroGeographics nadväzuje na aktivity iniciatívy INSPIRE 19
  20. 20. navrhnutím a realizáciou programu EuroSpec. Cieľom programu EuroSpec jedosiahnuť interoperabilitu geodetických a iných GI údajov a napomôcť verejnémua súkromnému sektoru pri dobrom spravovaní, sústavnom rozvoji a prospechu prebudúce generácie. Jadrom programu je dosiahnuť do 10 rokov spoločnúšpecifikáciu referenčných údajov, s ktorými ráta INSPIRE. EuroSpec sa zameriava na spoločnú špecifikáciu a interoperabilitureferenčných údajov, ktoré sú zadefinované v INSPIRE, pokrývajúce 7 základnýchgeoreferenčných tém:Geodetické referenčné systémyAdministratívne celkyKatastrálne parcelyAdresyTopografiaOrtofotoGeografické názvy EuroSpec je o vytvorení podmienok pre spoľahlivý prístup a využitiedistrubuovaných údajov implikáciou technického jazyka a zdielateľnej schémya spoločných obchodných pravidiel založených na zrozumiteľných cenových alicenčných podmienkach. Na plenárnom zasadnutí EG v Grécku 2004 rozhodloo zriadení dvoch nových skupín expertov EuroGeographics, a to DistributedServices Architecture Expert Group a Information and Standards Expert Group,ktoré sa budú zaoberať zadefinovaním a zavedením vyššieuvedených technickýchpodmienok. Cenovými a licenčnými podmienkami sa zaoberá skupina expertov naprávne a komerčné záležitosti EuroGeographics. [7] 2.4.2 COGI Poslaním COGI je koordinovať, presadzovať a podporovať využívaniegeografických informácií pre potreby Komisie prostredníctvom premyslenýchpostupov, postojov a politík, najmä zabezpečením a zavedením spoločnýchtechnických štandardov. Cieľom je zlepšiť kapacitu, efektívnosť výdavkova dostatočnosť pre fungovanie európskych stratégií, ktoré si vyžadujú priestorovéúdaje a analýzy z teritória Európy. [7] 20
  21. 21. COGI bola vyzvaná na konzultácie počas prípravy iniciatívy INSPIRE vo všetkýchdôležitých etapách. 2.4.3 GMES GMES je spoločná iniciatíva Európskej komisie a European Space Agency,za účelom ustanovenia európskych väzieb na poskytovanie a využívanieoperačných informácií pre globálny monitoring životného prostredia a bezpečnosť.GMES reprezentuje širšiu komunitu zainteresovaných skupín. Bola vyzvaná nakonzultácie o hlavnom obsahu iniciatívy INSPIRE. [7] 2.5 Priestorová údajová infraštruktúra (Spatial Data Infrastructure – SDI) GIS sa začali budovať na to, aby slúžili špecifickým projektom alebopoužívateľom. V súčasnosti narastá požiadavka integrovať tieto systémy do SDIperspektívnej pre celú spoločnosť. SDI má byť všeobecná stratégia – systém – kostra - ako riadiť a integrovaťrôzne priestorové údajové zdroje, aby z toho mala osoh celá komunitapoužívateľov. Mala by poskytovať používateľovi integrované služby, týkajúce saGI, ktoré mu umožnia identifikovať a pristupovať ku GI z rôznych zdrojovoperatívnym spôsobom. Dalo by sa povedať, že SDI je súhrn základnýchtechnológií, stratégií a organizačného usporiadania, ktoré napomáha ľahkejdostupnosti a prístupu k priestorovým informáciám. SDI zahŕňa najmä : geografické referenčné údaje a atribúty, adekvátnudokumentáciu (metaúdaje), spôsob, ako vyhľadať, vizualizovať a vyhodnotiť údaje(katalógy a mapovania na web stránkach), určité metódy, ako poskytnúť prístup kuGI, technické (štandardy) a organizačné pravidlá (právne záležitosti) potrebné nakoordináciu a administráciu údajov na miestnej, regionálnej, národneja medzinárodnej úrovni. Všetky tieto uvedené komponenty majú tiež odraz v INSPIRE. SDI nie jemožné zamieňať s projektom GIS. Odlišnosti sú najmä v tom, že SDI zahŕňadlhodobú stratégiu a mandát na budovanie, rozvoj a koordináciu SDI na širokej 21
  22. 22. báze zapojenia všetkých účastníkov. To znamená, že to nie je jednorazová alebojednoúčelová aktivita tvorby GIS. V súčasnosti existencia teoretickej a optimálnej SDI podľa uvedenejdefinície, ktorá by mala všetky komponenty, je veľmi zriedkavá. Každá z členskýchkrajín zvolila iný prístup tvorby SDI, každá kladie dôraz na iné charakteristiky SDIa každá z nich má nedostatky v určitých zložkách teoretickej SDI. Každá krajinasveta má odlišné sociálno – ekonomické, technologické a politické zázemie.Neexistujú dve krajiny, ktoré by rovnakým spôsobom zaobchádzali s GI. Unikátnaje genéza národných geodetických inštitúcií, unikátny je názor na to, čo je úlohouštátnych a verejných organizácií, rôzna je vyspelosť trhu s GI a spôsobusporiadania štátnej štruktúry ( centralizovaná alebo decentralizovaná. Vplyvomnárodných špecifík sa aj stratégie na implementáciu SDI budú v každej krajine líšiť. V súčasnosti problematiku tvorby národnej infraštruktúry priestorovýchúdajov v Slovenskej republike čiastočne pokrýva komisia, zriadená pri Rade vládypre informatiku, ktorej vedením a koordináciou aktivít bol bol poverený Úradgeodézie, kartografie a katastra (ÚGKK SR) Slovenskej republiky, ktorého úloha jezabespečiť jednotnú lokalizačnú bázu geografického informačného systému (ZBGIS). Koncepciu tvorby ZB GIS, navrhuje riešenie systému priestorovýchinformácií ZB GIS s cieľom poskytnúť priestorovo orientované geografickéinformácie potrebné pre poznávací, rozhodovací, vývojový proces a budovanienadstavbových informačných systémov tých rezortov, ktoré majú v zmysle zákonaNárodnej rady SR č. 215/1995 Z. z. o geodézii a kartografii kompetencie v oblastitvorby tematických štátnych mapových diel alebo v zmysle osobitných zákonovpovinnosť alebo možnosť využívať štátne mapové diela na interpretáciupríslušných tematických javov s úrovňou podrobnosti máp stredných mierok. Poslaním ZB GIS je poskytnutie jednotného, presného a aktuálnehoautorizovaného lokalizačného základu najmä na prezentáciu globálnejších údajov,analýzy a syntézy poznatkov a modelovanie variantných riešení s úrovňoupodrobnosti zodpovedajúcou stredným mierkam, na rozdiel od katastranehnuteľností (KN), ktorého poslaním je najmä ochrana práv k nehnuteľnostiam,daňové účely a poplatkové účely, oceňovanie nehnuteľností, najmä pozemkov, 22
  23. 23. ochrana poľnohospodárskeho pôdneho fondu a lesného pôdneho fondu, tvorba aochrana životného prostredia, ochranu nerastného bohatstva, ochrana národnýchkultúrnych pamiatok a ostatných kultúrnych pamiatok, ako aj chránených území aprírodných výtvorov a na budovanie ďalších informačných systémov onehnuteľnostiach s úrovňou podrobnosti zodpovedajúcou veľkým mierkam. ZB GISa KN budú vzájomne prepojené, nebudú však tvoriť jeden súvislý GIS.Koncepcia definuje v navrhnutých úlohách predpokladané požiadavky na začiatkunového milénia v oblasti GIS. Na dosiahnutie vytýčených cieľov je nutné, aby sa doplnenia týchto strategických úloh aktívne zapojili všetky rezortné a mimorezortnéorganizácie. Reálnou perspektívou, ako vytvoriť spoľahlivé vzájomne prepojiteľnétematické GIS je ich tvorba na jednotnom, presnom, aktuálnom autorizovanomlokalizačnom základe ZB GIS, vytvorenom v rezorte úradu na novobudovanejkvalitnej Štátnej priestorovej sieti, ktorý súčasne zaručí prepojenie s KN a bázouštandardizovaných geografických názvov. Koncepcia obsahuje rámec pre činnosť úradu a ním zriadených organizáciína obdobie do roku 2010. ZB GIS ako súčasť AISGKK sa musí potenciálne staťkľúčovým prvkom národnej informačnej infraštruktúry. Musí si zachovať črtyotvoreného GIS, slúžiaceho na plnenie úloh štátu a pre používateľov vo všetkýchoblastiach. 2.6 Ciele, princípy a zásady INSPIRE Hlavným cieľom iniciatívy je urýchliť vytvorenie harmonizovanej Európskejinfraštruktúry priestorových informácií (SDI), ktorá by mala zabezpečiť dostupnosťintegrovaných služieb s priestorovými informáciami pre širokú škálu užívateľov(napr. sektor životného prostredia, pôdohospodárstva, dopravy a ďalších, ktoré súpredmetom záujmu EK). [7] Prioritným zámerom INSPIRE je urýchliť tvorbu infraštruktúry priestorovýchinformácií, ktorá bude schopná poskytovať používateľom služby. Tieto služby bymali umožniť používateľom vyhľadávať a pristupovať ku GI použitím akýchkoľvekzdrojov, od lokálnej po globálnu úroveň, interoperabilným spôsobom na rôzne 23
  24. 24. druhy použitia, napr. na tvorbu európskej, národnej a regionálnej politiky.Priestorová informačná infraštruktúra v sebe zahŕňa technické a netechnickéväzby, od technických štandardov a protokolov, organizačných otázok, záležitostiinformačnej politiky, až po politiku prístupu k údajom a tvorbu a aktualizáciu GI.Základné princípy INSPIRE: / dáta by mali byť zberané iba jedenkrát a udržiavané na určitej úrovni, kde jeto najefektívnejšie / mala by byť umožnená kombinácia bezošvých priestorových informáciíz rôznych zdrojov v Európe a zdieľať ich rôznymi užívateľmi a aplikáciami / informácie zberané na jednej úrovni majú byť využiteľné zo všetkých úrovní:podrobne pre detailný výskum ako aj všeobecne pre strategické účely / GI, ktoré sú potrebné pre dobré vládnutie na všetkých úrovniach majú byťprístupné tak, aby nevznikali prekážky ich rozsiahleho využitia / má byť jednoduché zistiť, aké relevantné GI ku konkrétnej požiadavke súk dispozícii a za akých podmienok je možné ich získať a využívať / GI majú byť ľahko zrozumiteľné a interpretovateľné, pretože sa môžuvizualizovať v príslušnom kontexte, ktorý bol zvolený s ohľadom na používateľa(user-friendly) INSPIRE dopĺňa a bude asistovať pri implementácii Smernice o verejnomprístupe k informáciám o životnom prostredí, Smernice o opakovanom využitíinformácií verejného sektora (PSI Directive), GMES a Galileo. V INSPIRE jezakomponovaný princíp bezbariérového zdieľania priestorových dát a služieb,ktoré budú mať priamy či nepriamy vplyv na životné prostredie pre verejnéorganizácie EÚ. Princíp zdieľania dát a služieb pre tzv. tretie strany bude tiežzaložený na čo najrozsiahlejšom redukovaní bariér. [7] 2.7 Globálne štandardy pre geoúdaje Medzinárodná organizácia pre normalizáciu ISO (International Organizationfor Standardization) je svetovou federáciou národných normalizačních orgánov.Bola založená v roku 1947 so sídlom v Ženeve. Združuje národné normalizačné 24
  25. 25. orgány a významné organizácie, inštitúcie, profesné združenia pôsobiace v oblastištandardizácie. Na európskej úrovni a v súlade s právnym poriadkom EU, pôsobí CEN ajeho technická komisia CEN/TC 287 Geographic Information. CEN v záujmuharmonizácie prijíma normy ISO rady 19100, ktoré sú následne vydané akoeurópske normy EN. Okrem toho zabezpečuje tvorbu ďalších typov normatívnycha informatívnych dokumentov, ktoré majú za cieľ harmonizovať oblasťgeoinformatiky na európskej úrovni a v súlade so stratégiami EU (vo väzbe nastrategický cieľ EU - INSPIRE) pripravovať potrebné technické zázemie. [3] V rámci štandardizačných aktivít geografických digitálnych údajov bola napiatej konferencií GSDI v júni 2001 definovaná tzv. Globálna priestorová údajováinfraštruktúra ako „globálne podujatie národov a organizácií, ktoré zabezpečujúimplementáciu spoločných štandardov a účinných mechanizmov pre vývoj asprístupnenie univerzálnych digitálnych priestorových údajov a technológií prepodporu riadenia a rozhodovanie na všetkých úrovniach a pre všetky účely. Prenaplnenie týchto cieľov bola ISO / TC 211 (technickou komisiou 211) vyvinutá sériaštandardov ISO 19100 štandardizujúca rozličné aspekty popisu a manažmentugeografických informácií a služieb. Program ISO/TC 211 pre implementáciuštandardov ISO 19100, tak ako bol vypracovaný jednotlivými pracovnýmiskupinami (WG) pozostáva z nasledovných častí: ISO / TC211 Globálne štandardy pre geoúdaje ISO 19101 - Referenčný model ISO 19102 - Prehľad ISO 19103 - Konceptuálna jazyková schéma ISO 19104 - Terminológia ISO 19105 - Konformnosť a testovanie ISO 19106 - Profilly ISO 19107 - Priestorová schéma ISO 19108 - Časová schéma ISO 19109 - Pravidlá aplikačnej schémy ISO 19110 - Metódy katalogizácie prvkov 25
  26. 26. ISO 19111 - Georeferencovanie pomocou koordinátorovISO 19112 - Georeferencovanie pomocou geografických identifikátorovISO 19113 - Princípy kvalityISO 19114 - Metódu hodnotenia kvalityISO 19115 - MetaúdajeISO 19116 - Polohové službyISO 19117 - Symboly a grafikaISO 19118 - KódovanieISO 19119 - SlužbyISO 19120 - Funkčné štandardyISO 19121 - Snímky DPZ a ďalšie rastrové údajeISO 19122 - Kvalifikácia a certifikácia personáluISO 19123 - Štruktúra vrstiev a funkciíISO 19124 - Komponenty snímok DPZ a ďalších rastrových údajovISO 19125 - Prístup k údajom – Základná architektúraISO 19125 - Prístup k údajom - SQL využitieISO 19125 - Prístup k údajom – COM/OLE využitieISO 19126 - Profily - FACC Data DirectoryISO 19127 - Geodetické kódy a parametreISO 19128 - Rozhranie Web Map ServerISO 19129 - Údajový rámec snímok DPZ a ostatných rastrových údajovISO 19130 – Senzory a údajové modely pre snímky DPZ a ostatných rastrových údajovISO 19131 - Špecifikácia údajových produktovISO 19132 - Všeobecné štandardy pre polohovo orientované službyISO 19133 - Polohovo orientované služby pre tracking a navigáciuISO 19134 - Multimodálne polohovo orientované služby pre routing a navigáciuISO 19135 - Procedúry pre špecifikáciu GI položiekISO 19136 - GI - Geography Markup Language (GML)ISO 19137 - GI - Všeobecne používané profily priestorovej schémy a podobnýchdôležitých schém Tab. 1 Globálne štandardy pre geoúdaje [3] 26
  27. 27. 3 UML MODELOVANIE 3.1 Charakteristika UML jazyka UML alebo (Unified Modelling Language) je v softvérovom inžinierstvegrafický jazyk na vizualizáciu, špecifikáciu, navrhovanie a dokumentáciuprogramových systémov. UML ponúka štandardný spôsob zápisu tak návrhovsystémov vrátane konceptuálnych prvkov ako sú business procesy a systémovéfunkcie, tak konkrétnych prvkov ako sú príkazy programovacieho jazyka,databázové schémy a znovupoužiteľné programové komponenty. [17] UML podporuje objektovo orientovaný prístup k analýze, návrhu a popisuprogramových systémov. UML neobsahuje spôsob, ako sa má používať, anineobsahuje metodiku, ako analyzovať, špecifikovať alebo navrhovať programovésystémy. Štandard UML definuje štandardizačná skupina Object Management Group(OMG). Najstaršia história UML siaha do novembra 1994, keď svoje sily spojili dvajavtedajší objektoví guru Grady Booch a James Rumbaugh. Zlúčením dvoch najviacpoužívaných metodík, Booch, hlavne predovšetkým vo fázach designu aimplementácie a OMT (Object Modelling Technique) mal vzniknúť nový de factoštandard medzi prostriedkami objektovej analýzy a designu. Na konferenciiOOPSLA95 (Object-Oriented Programming Systems, Languages and Applications)bol širokej odbornej verejnosti po prvýkrát predstavený výsledok ich spoločnéhoúsilia, vtedy ešte pod názvom Unified Method v. 0.8. V roku 1995 sa k obomtvorcom pripojila ďalšia výrazná osobnosť, Ivar Jacobson, autor celkom úspešnejmetodiky Objectory/OOSE. Rýchlo po sebe nasledovali verzie 0.9 a 0.91 anakoniec aj celkom základná verzia 1.0, ktorá neskôr zohrala kľúčovú úlohu.Bleskovým premenovaním Unified Method na Unified Modeling Language boladefinitívne potvrdená úloha UML ako prostriedku pre grafickú tvorbu objektovýchmodelov a nielen ako ucelenej metodiky definujúcej aj odpovedajúci proces tvorbyIS. Notácia UML v. 1.0 bola rovnako predložená konzorciu OMG, ktoré ju ešte toho 27
  28. 28. roku adoptovalo ako svoj doporučený štandard. Cesta k akceptovaniu UML širokouodbornou verejnosťou sa týmto zdala byť otvorená. [18] Dnes je UML najrozšírenejšou používanou objektovou notáciou, na jejzákladoch stojí väčšina ponúkaných CASE systémov. Za pár mesiacov svojejexistencie sa dočkalo UML niekoľko rozšírení a modifikácií ako napríkladzavedenie OCL (Object Constraint Language) a prostriedkov pre businessmodelovanie. Zatiaľ poslednou oficiálnou verziou je OMG UML 2.1, ktorá prinášapodstatné rozšírenia.Štandard vo verzii 2.x sa skladá zo štyroch častí: 1 UML 2.x SuperStructure – popis UML z hľadiska užívateľa (analytik/programátor). Táto časť popisuje jednotlivé diagramy. 1 UML 2.x Infrastructure – metamodel stojaci v pozadí za UML, špecifikovaný pomocou Meta-Object Facility (MOF). 1 UML 2.x Object Constraint Language (OCL) – jazyk na špecifikáciu vstupných a výstupných podmienok, invariantov v jednotlivých diagramoch. 1 UML 2.x Diagram Interchange – popis XML štruktúr na výmenu konkrétnych modelov medzi jednotlivými modelovacími nástrojmi. [17] Autori UML nástrojov sa nepozerajú na UML ako na diagramy, pre nich jezákladom UML metamodel (diagramy sú len grafickou reprezentácioumetamodelu). Pri tomto prístupe sa často používa pojem model namiesto pojmudiagram, napríklad namiesto pojmu diagram tried sa môže používať pojem modeltried. Metamodel sa popisuje pomocou Meta-Object-Facility (MOF) - abstraktnéhojazyka na špecifikáciu, vytváranie a správu metamodelov (ďalší štandard OMG).Na výmenu metamodelov sa používa jazyk XMI, štandard založený na XML,súčasť štandardu UML, ktorý spomenieme neskôr. Prehľad diagramov a rozčlenenie do skupín:Diagramy sú najznámejšie a najpoužívanejšie časti štandardu. Preto je vhodnéuviesť prehľad diagramov v UML 2.0 vrátane ich rozčlenenia do skupín: / štruktúrne diagramy a) diagram tried (class diagram) b) diagram komponentov (component diagram) 28
  29. 29. c) diagram zloženej štruktúry (composite structure diagram) d) diagram nasadenia (deployment diagram) e) diagram balíčkov (package diagram) f) diagram objektov (object diagram), nazýva sa aj diagram inštancií/ diagramy chovania a) diagram aktivít (activity diagram) b) diagram prípadov použitia (use case diagram) c) stavový diagram (state machine diagram)/ diagramy interakcie a) sekvenčný diagram (sequence diagram) b) diagram komunikácie (communication diagram) - predtým diagram spolupráce (collaboration diagram) c) diagram prehladu interakcií (interaction overview diagram) d) diagram časovania (timing diagram) Obr. 1 Hierarchia diagramov UML 2.0, zobrazená ako diagram tried [17] 29
  30. 30. Keďže v tejto diplomovej práci prebehla značná časť experimentu zaoberajúca sajedným z typov štruktúrnych diagramov, pre pochopenie je nutné opísať tento typdiagramu. 3.2 Diagram tried Diagram tried (class diagram) patrí bezpochyby k najčastejšie používanýmnástrojom UML a tvorí vôbec akýsi základ všetkých prostriedkov objektovýchanalýz a designu. Tieto diagramy sú väčšinou vytvorené už vo fáze analýzy častoako pojmové modely, ich úlohou je formálnejšie definovať jednotlivé termínypoužívané v študovanej problémovej oblasti. Takéto modely sú maximálneprínosné a užitočné v okamihu, kedy je nutné spätne vstrebať terminológiu danéhoodboru. S postupným približovaním k fáze implementácie sú diagramy triedpomerne zásadné prehodnocované a v ideálnom prípade spracovávané až dopodoby grafického modelu ekvivalentného zdrojovému kódu. [10] Diagramy tried zobrazujú statickú stránku systému, predovšetkým vzťahymedzi triedami. UML explicitne rozlišuje niekoľko druhov tried (parametrizovateľnétriedy, ...), rovnako ako rozličné množstvo vzťahov, ktoré jednotlivé triedynavzájom spája (asociácia, agregácia, kompozícia, špecializácia/generalizácia, ...). Tvorba diagramov tried patrí medzi kľúčové problémy a celkom vážne jemožné prehlásiť, že zvládnuť objektový prístup často znamená správne využívaťpráve tento typ diagramu používaný priebežne naprieč celým životným cyklomtvorby IS. Zvlášť pri tvorbe týchto diagramov sa doporučuje dodržiavať nepísanépravidlo 7 + 2, ktoré hovorí, že v jednom diagrame je vhodné zobraziť 7,maximálne až 9 tried. Pri rešpektovaní tohto odporúčania sa väčšinou výraznoumierou spriehľadnia výsledné modely, avšak na druhej strane vystupuje problémvhodného rozdelenia systému na podielové oblasti (v terminológii UML sú nimi tzv.packages). Asi najčastejšie "páchanými" chybami pri tvorbe diagramu tried (acelkovo pri objektovom modelovaní) je zámena pojmov objekt a trieda, pričommôže dôjsť k zatiahnutiu pomerne závažných nekonzistencií do vytváranéhomodelu. Značne ovplyvnená svojimi priamymi predchodcami je notácia diagramutried v UML vzdialene podobná klasickým ER diagramom (ER - je výsledkom 30
  31. 31. Entity-relationship modelovania - je to metóda údajového modelovania, ktorávytvára relačné schémy, typ konceptuálnej schémy alebo sémantického údajovéhomodelu systému a jeho požiadavky štýlom zhora dole) obohateným o niektoréobjektové rysy. Atribúty tried sú zobrazené v strednej časti prvku triedy, metódypotom v časti spodnej. Podľa špecifikácie UML môžu byť atribúty len základnýchtypov (integer, real, ...), všetky ostatné by mali byť zobrazené ako vzťahy kpatričným triedam. Tu je jasne vidieť polovičatosť s akou sa UML stavia kobjektovému prístupu. V skutočnosti samozrejme neexistuje objektívny dôvod preodlišovanie jednotlivých atribútov podľa typu, v čistých objektových jazykoch sú ajzákladné typy reprezentované prostredníctvom patričných tried. To však anizďaleka nie je prípad klasického C++, ktorým je UML najviac ovplyvnený.Rozlišovanie spôsobu notácie atribútu podľa typu sa môže na začiatku zdať veľmimetúce a nelogické. V podobnom duchu je možné určiť pre jednotlivé zložky(atribúty, metódy) tried ich viditeľnosť vzhľadom k ostatným triedam atď. Bohužiaľ značná orientácia na jedno konkrétne prostredie je jednou z menejšťastných vlastností UML. Na druhú stranu je nutné si opäť uvedomiť, že tietoprostriedky spadajú až do neskorého designu a skôr ako v designu o nich nemázmysel uvažovať. Vzhľadom k veľkému množstvu modelovacích prvkov použiteľných v tomtotype diagramu môže byť pomerne ľahké "sklznúť" k tvorbe síce formálnepresných, ale ťažko zrozumiteľných modelov, čo sa opäť negatívne prejaví prisnahe diskutovať riešenia s človekom, ktorý sa objektovým modelovaním neživí. Ako už bolo povedané, objekty sú najčastejšie "nachádzané" pri tvorbedynamických modelov simulujúcich použitie systému (typicky sekvenčné diagramy)užívateľom, všeobecne pri realizácii jednotlivých prípadov použitia. Na druhejstrane nebráni použitiu odlišných metód pre nájdenie objektu, akými môžu byťnapríklad analýza správania objektu (Object Behavioral Analysis), prípadnenajjednoduchšia (a najmenej spoľahlivá - udáva sa miera úspešnosti asi 20 %)lexikálna analýza. 31
  32. 32. 4. ZNAČKOVACIE JAZYKY 4.1 XML XML (eXtensible Markup Language) v preklade rozšíriteľný značkovacíjazyk, ktorý bol vyvinutý a štandardizovaný konzorciom W3C (World Wide WebConsortium). Umožňuje jednoduché vytváranie konkrétnych značkovacích jazykovna rôzne účely a široké spektrum rôznych typov údajov. [24] Značkovací jazyk kombinuje text a informáciu o texte (metainformáciu).Metainformácia, napríklad o logickej štruktúre alebo spôsobe prezeraniaprezentácie textu, sa vyjadruje použitím značiek (markup), ktoré sú premiešanés primárnym textom. Jazyk je určený predovšetkým na výmenu údajov medzi aplikáciami a napublikovanie dokumentov. Jazyk umožňuje popísať štruktúru dokumentu zhľadiska vecného obsahu jednotlivých častí a nezaoberá sa sám o sebe vzhľadomdokumentu alebo jeho časti. Prezentácia dokumentu (vzhľadu) sa potom definujepripojeným štýlom. Ďalšou možnosťou je pomocou rôznych štýlov vykonaťtransformáciu do iného typu dokumentu alebo do inej štruktúry XML. Snaha o sprehľadnenie textov formalizovaním ich štruktúry je staršia akohistória elektronických počítačov a ich využitia pre spracovanie textov. Ale právevyužitie elektronických počítačov ako nástroje pre spracovanie textov kladie veľkýdôraz na explicitnú formalizáciu spracovávaných textov. Jedným z hlavnýchdôvodov tohto dôrazu je neschopnosť súčasných nástrojov "domýšľať" si vágnedefinovanú štruktúru textu. Dodržaním definovanej formálnej štruktúryspracovávaného textu vieme dať chýbajúce informácie na ktorých základe môžu ajsúčasné nástroje pracovať s logickou štruktúrou spracovávaných textov. Každá aplikácia si dáta ukladá typicky vo svojom uzavretom vlastnomformáte, ktorý je uložený v binárnej podobe a je pre človeka nečitateľný. Výhodouje obvykle menšia veľkosť uloženého súboru. 32
  33. 33. Snaha o zmenu sa však objavila už dávno v minulosti. Jedným z prvýchpredchodcov XML bol jazyk GML (Generalized Markup Language) používaný IBMpre uschovanie právnych dát, známy už v roku 1960. [20] Podobné snahy však vznikali v rôznych iných organizáciách a tak sa v roku1980 spája štandardizačná organizácia ANSI s združením GCA (GraphicsCommunications Asociation) v snahe vytvoriť definíciu pre vlastné značkovaciejazyky. V roku 1986 vzniká jazyk SGML (Standard Generalized Markup Language),ktorý je tak komplexný, že jeho zložitosť bráni väčšiemu rozšíreniu. SGML jedefinovaný v norme ISO 8879. Odvodeninou jazyka SGML sa neskôr stáva jazykHTML (HyperText Markup Language), dodnes používaný na prezentáciudokumentov na internetových stránkach a ešte dlho používaný bude. Jazyk HTMLsa ujal predovšetkým pre jeho jednoduchosť. Definícia jazyka vymedzuje lenobmedzenú skupinu elementov určujúcich štruktúru dokumentu, ako veľkosťnadpisu, odstavec, blok textu, tučný text apod. Tým bola splnená potrebauniformného formátu zaisťujúceho prenositeľnosť a možnosť zdieľania textu medziorganizáciami a naprieč jednotlivými platformami. HTML jazyk sa ujal a vďakainternetovej sieti vznikla gigantická databáza informácií po celom svete, ktorýchnevýhodou sa stal práve jazyk HTML. Tento jazyk umožňuje definovať nielenlogickú štruktúru, jednotlivé bloky a významnosť textu, ale i spôsob prezentáciedokumentu, to umožňuje bežné zneužívanie základnej myšlienky tohto jazyka, kdelogická štrukturovateľnosť dokumentu bola zmazaná. Práve logická štruktúradokumentu je v súčasnom svete presýtená informáciami jedným z najdôležitejšíchatribútov. Ďalším dôležitým bodom pre vznik XML jazyka bola potreba odtieňovaniareprezentácie textu a logickej štruktúry. Nevýhodou, ktorá volá po zmene, je práveobmedzené množstvo použiteľných značiek, ktoré môžu určitému textu prisúdiťväčší alebo menší význam, ale nemôžu nijako dáta určiť, popísať alebo ichvymedziť. Hľadáme formát dokumentu, ktorý bude uniformný, štandardizovaný,nebude obmedzený sadou tagov a nebude miešať informačnú a prezentačnú 33
  34. 34. logiku. SGML je príliš zložité, a preto je odpoveďou jeho ďalšia odvodenina XML(eXtensible Markup Language). XML popisuje len logickú štruktúru, neobsahuje žiadne reprezentačné tagy aumožňuje jednotlivým blokom textu dať význam nielen hodnotový (väčší alebomenší), ale priamo popisuje logický význam dát. Zároveň nám dáva voľnosť vstanovení použiteľných značiek v dokumentu definovaním DTD. 4.2 XMI Počas minulých rokov OMG (Object Management Group) vytvorilaarchitektúru pre riadenie a distribúciu a správu metadát. To viedlo k vytvoreniuniekoľkých štandardov metadát (dáta o dátach). Jadro štandardu je MOF (MetaObject Facility), XMI (XML Metadata Interchange) je jeho rozšírenie do rozmerovjazyka XML (eXtensive Markup Language). [19] Je nutné poznamenať, že XML je "otvoreným" štandardom W3C (WorldWide Web Consortium), ktorý je navrhnutý pre výmenu štrukturovanýchdokumentov vo webovom prostredí. Je jedným z rodiny jazykov SGML (StandardGeneralized Markup Language), z ktorej pochádza aj všeobecne známe HTML.XML rozširuje možnosti definovať vlastné "tagy" (značky, definujúce určitú oblasťdokumentu) a tak vytvoriť vlastné metadáta, čo v rámci jazyka HTML úplnenefunguje. Stručne povedané XMI má kombinovať výhody XML pri definovaní,vstupovať do platnosti a zdieľania formátov dokumentov vo webovom prostredí svýhodami objektovo orientovaného UML. UML je špecifikácia vytvorená OMG,ktorá poskytuje vývojárom spoločný jazyk pre zadávanie, vizualizáciu, konštrukciua dokumentáciu distribuovaných objektov a tzv. bussines modelov. Cieľom XMI je umožniť výmenu dát (objektov) medzi modelovacíminástrojmi OMG. Tieto objekty sú založené na štandardoch UML a MOF (MetaObject Facility). Pretože medzi vývojármi neexistuje dohodnutý štandard, došlo krozšíreniu patentovaných formátov, kde je každý špecifický podľa dodávateľskýchnástrojov. XMI je myslený ako tzv. "stream" formát. To znamená, že môže byť buď 34
  35. 35. ukladaný v systéme súborov alebo môže byť streamovaný (v zmysle posielaný)internetom z databázy alebo repozitoru (sklad údajov projektu). XMI definuje štandard XML DTD (Document Type Definition), ktorýumožňuje výmenu UML a MOF informácií. Rovnako automaticky generuje kódXML DTD pre každý meta-informačný model. Týmto dovoľuje pokryť dodatočnédomény ako sú data warehousing, komponentne založený vývoj a metadáta vowebovom prostredí. 4.3 DTD Samotnú štruktúru "tagov" definuje DTD. DTD (Document Type Definition) jeteda vlastne forma schémy pre XML dokument. Schéma XML dokumentu je určitýpredpis možnej štruktúry XML dokumentu (ako elementy, atribúty,...a v akýchvzťahoch môže XML dokument obsahovať). XML dokument nemusí nutnezodpovedať nejakej schéme. Pokiaľ však XML dokument zodpovedá schéme (a vsvojej definícii o sebe tvrdí, že je vytvorený podľa tejto schémy), potom jeoznačovaný ako platný. DTD je samostatný dokument, ktorý umožňuje overiťsyntax uvedenú v XML dokumente. Definuje jednotlivé značky a ich hierarchiu.Rovnako tu nájdeme aj deklaráciu atribútov (vlastností) jednotlivých značiek amožné nadobúdajúce hodnoty, syntaktické a niektoré sémantické pravidlá. [19]Štruktúra XMI DTD dokumentu: / použitá verzia XML <? XML version="1.1" ?> / deklarácia použitého kódovania, ktorá špecifikuje sadu znakov / XMI deklarácia / prípustné procesné inštrukcie XML / deklarácie špecifické pre metamodel / deklarácie odlišností / deklarácie rozšírenia Mapovanie z DTD je založené na skutočnosti, že typy elementov definovanýchv DTD určujú dátové typy členských premenných v nich odvodených triedach.Elementy typu PCDATA a atributy se nazývajú jednoduché (simple) a nesú v sebelen jednu hodnotu. Z nich odvodený údajový typ býva označený ako skalárny. 35
  36. 36. Elementy, ktoré v sebe obsahujú elementy či majú zmiešaný obsah sú označovanékomplexný (complex). Hodnota, ktorú v sebe tieto komplexné elementy nesú majúurčitú štruktúru, a tá býva napr. v kontexte objektovo orientovaného programovaniareprezentovaná triedou. Typ elementu, ktorý má definovaný prázdný (empty)obsah a zároveň obsahuje atributy je taktiež komplexný. Údajový typ člensképremennej je práve ten typ, do ktorého bol element, na ktorý premenná ukazujeako mapovaný. Odkazy na komplexné elementy sú mapované do ukazovateľov nainštanciu triedy (teda na objekt), do ktorej je komplexný element mapovaný. Akobolo spomenuté vyššie jednoduché typy elementov a atribúty môžu byť mapovanéaj do iných údajových typov ako je String. V DTD však sú všeobecne akékoľveksimple typy elementov textové (PCDATA). Niektoré mapovacie produkty napríklad„odhadujú“ dátový typ jednoducho tak, že prečítajú všetky hodnoty jednejpremennej a určia vyhovujúci dátový typ. Keďže však DTD nevie definovaťtypovosť dát, nie je možné v ňom napríklad stanoviť, že nejaký atribút nesúciurčitý tag musí obsahovať prirodzené číslo. Preto bola vytvorená XML Schéma,(ktorá je popísaná ďalej), ktoré umožňuje uvaliť na dáta typová obmedzenia.Súbory definujúce konkrétnu XML Schému sú (na rozdiel od DTD, ktoré má svojvlastný definičný jazyk) zapísané opäť v XML, a okrem viac očakávaných typovako reťazec, číslo, čas, dokáže popísať aj zložené objekty alebo typy vzniknutéobmedzením iných typov, napr. číselné a časové intervaly. [13] 4.4 XML schéma XSD alebo (XML Schema Definition) sa používa k určeniu štruktúrydokumentov XML. Jeho hlavným účelom je umožniť aplikáciám popísať dokumentyXML, aby iné aplikácie používajúce tieto dokumenty mali istotu, že dokumentvyhovuje zamýšľanej štruktúre. Takýmto spôsobom môžeme zadefinovať rôznepodmnožiny XML - WML (WAP stránky v XML), XHTML (html stránky, ktorézároveň spĺňajú štandard XML), MathML (matematické výrazy vo forme XMLdokumentu), prípadne vlastné jazyky podľa potreby programátora. [21] 36
  37. 37. Iná definícia hovorí o XML schéme, že je to zápis požiadaviek na obsahXML dokumentu, pričom samotná schéma je tiež zapísaná pomocou XMLdokumentu. Proces porovnávania dokumentu a konštatovanie jeho(ne)dodržiavania určitej schémy sa nazýva validácia - platnosť. Behom validácie sanevyhodnocuje, či dokument spĺňa všetky syntaktické požiadavky na dobrevytvorený dokument, a priori sa predpokladá, že sú splnené a dokument je správnevytvorený (well-formed). Pokiaľ dokument validáciou prejde, označí sa za platný(valid). XSD nie je prvým pokusom o kontrolu sémantiky XML dokumentov,predchádzajúce štandardy ako DTD nebo XDR niej sú z rôznych dôvodov až takvhodné.V XML schéme môžeme definovať vlastné typy, ktoré môžu byť jednoduché alebozložené.Jednoduchý element môže obsahovať len text, neobsahuje žiadne atribúty anielementy.Jednoduchému elementu môžeme zadefinovať preddefinovanú (default) alebokonštantnú (fixed) hodnotu pomocou atribútov default a fixed v definíciijednoduchého elementu.Atribút je vždy súčasťou zloženého typu (complex type). Podobne ako prijednoduchom elemente, môžeme určiť preddefinovanú (default) a konštantnú(fixed) hodnotu. Navyše ak v definícii použijeme atribút “use” s hodnotou“required”, atribút je povinný (hodnota “optional” znamená, že je voliteľný). Typjednoduchého elementu je jeden zo základných dátových typov, ktoré definuješpecifikácia XML schémy.Na jednoduché typy môžeme klásť rôzne obmedzenia. Tie sú definované velemente restriction. Element restriction má povinný atribút base, ktorý určujedátový typ, od ktorého sa jednoduchý typ odvodzuje.Obmedzenia: / length (dĺžka reťazca), / minlength (minimálna dĺžka reťazca), / maxlength (maximálna dĺžka reťazca), 37
  38. 38. / enumeration (umožňuje vytvoriť množinu povolených reťazcov vymenovaním), / pattern (definícia štruktúry reťazca pomocou regulárnych výrazov), / minInclusive (minimálna hodnota vrátane pri číselných typoch), / maxInclusive (maximálna hodnota vrátane pri číselných typoch), / minExclusive (ostrá minimálna hodnota pri číselných typoch), / maxExclusive (ostrá maximálna hodnota pri číselných typoch), / totalDigits (celkový počet číslic pri číselných typoch), / fractionDigits (počet číslic za desatinnou čiarkou pri číselných typoch)Zložený typ (complex type) je určený pre modelovanie štruktúry dokumentu. Môžeobsahovať viac elementov a každý element môže obsahovať atribúty. [21]Zložený typ je definovaný elementom complexType. Môže byť definovanýsamostatne, alebo priamo v definícii elementu. Element complexType môžeobsahovať ďalšie elementy. Elementy určujúce výber a poradie v nichobsiahnutých elementov: / sequence – určuje, že elementy v ňom obsiahnuté musia byť v dokumenteprítomne v zodpovedajúcom poradí, / choice – určuje, že z elementov v ňom obsiahnutých môže byť vovýslednom dokumente práve jeden z nich, / all – určuje, že elementy môžu byť vo výslednom dokumente v ľubovoľnomporadí.Ak zložený typ má obsahovať len atribúty a text, použije sa element(simpleContent, extension,restriction)Pomocou atribútov samotných elementov v definícii zloženého typu môžemeurčovať obmedzenie na ich kvantitu: / minOccurs – minimálny počet výskytov elementu, / maxOccurs – maximálny počet výskytov elementu, / mixed – hodnoty true alebo false, určuje, či element obsahovať aj text aj inéelementy.Číselná hodnota musí byť nezáporná, pre vyjadrenie kladného nekonečna sapoužíva hodnota “unbounded”. Pre definíciu nového zloženého typu môžeme 38
  39. 39. využiť už existujúce jednoduché a zložené typy. Deje sa tak pomocou elementuextension s parametrom base určujúcim typ, ktorý rozširujeme. 4.5 GML Znázornenie geografických informácií vo forme tematických máp, pomocouinternetových portálov, sa môže realizovať prostredníctvom rastrových údajov,alebo ako vektorová grafika na prezentačnej úrovni. Vektorová grafika popisujeobrázok ako postupnosť geometrických objektov. Tieto objekty (napr. čiara, kruh,prekrytie) majú tieto vlastnosti: polohu, farbu a usporiadanie. Geography Markup Language (GML) – je značkovací jazyk na transporta uschovávanie geografických informácií, ktorý zohľadňuje geografické ajnegeografické vlastnosti. GML definovalo Open GIS Consortium (OGC). GMLneobsahuje žiadne informácie, týkajúce sa zobrazenia na obrazovke alebo namape. Geometria sa znázorňuje jednoduchými prostriedkami, ktoré tiež definovalokonzorcium OGC. Od verzie 2.0 sa už špecifikácia nezakladá na document typedefinitions (DTD), ale na XML Schema Definition (XSD). [2] Jedná sa o veľmi rozšírený štandard na popis geoúdajov umožňujúcízdieľanie a integráciu údajov. Jeho základom je jazyk XML a slúži na modelovanie,transport a ukladanie geografických informácií. Hlavnou úlohou je predovšetkým unifikovaný záznam geoprvkov, pričomnepopisuje vzhľad, ale štruktúru popisovaného územia. Umožňuje oddeliť grafickédáta od textových. Má rovnakú syntax ako XML a pri práci s ním musíme teda dodržiavaťvšetky zásady, ako pri práci s XML.GML je otvorený formát a je nezávislý na platforme. Jeho súčasťou súpredovšetkým najrôznejšie geografické prvky a ich vlastnosti, ale taktiežsúradnicové systémy (EPSG), geometrické a topologické princípy. Je definovanýpomocou viacerých súborov typu XML Schema (definuje atribúty, poradieelementov, počet elementov, kde sa rôzne elementy môžu vyskytovať, atď.). 39
  40. 40. Jazyk GML využívajú napríklad firmy ESRI, Intergraph, Autodesk, MapInfo,Cadcorp. GML je aj najrozšírenejšia a najpodporovanejšia špecifikácia prereprezentáciu geografických informácií. GML formát je definovaný na báze XML namodelovanie, prenos a uloženie geografickej informácie zahrňujúci geometriu ageografické rysy. [14]Gramatika jazyka je vytvorená v XML Schema na základe štandardov W3C, IETF,ISO a OpenGeospatial štandardov. V definícii schém GML formátu sú využívané ajďalšie XML technológie. V GML sa využíva napríklad Xlink kvôli navigácii vnútriGML dokumentu. Na účely definície referenčnej integrity bolo zase do súčasnejverzie GML formátu zakomponovaná aj schematrónová schéma. Prvá verzia GMLbola vydaná v máji 2000. V súčasnej dobe sa vyskytuje vo verzii 3.2. Kľúčovýmikonceptmi pre vytvorenie GML bola špecifikácia OpenGIS Abstract Specification asada štandardov ISO 19100 pre geografické informácie.GML bolo a je vyvíjané OGC konzorciom s týmito cieľmi: / navrhnúť vhodný spôsob kódovania priestorových informácií pre prenos auloženie priestorových informácií využiteľných hlavne v prostredí Internetu / navrhnúť schému podporujúcu širokú variabilitu priestorových úloh odprezentácie po analýzu priestorových informacií / vytvoriť základ pre internetové aplikácie GIS / umožniť efektívne kódovanie geometrie priestorových objektov / ponúknuť ľahko pochopiteľné kódovanie priestorových informácií apriestorových väzieb vrátane tých, ktoré sú popísané v OGC Simple Featuremodele / umožniť oddelenie priestorového a sémantického obsahu od dátovéhoobsahu / dovoliť jednoduchú integráciu priestorových a nepriestorových dát, najmätak v prípade, kde sú nepriestorová dáta uložená v XML formáte / umožnit pohotové prepojenie priestorových elementov s inými priestorovýmia nepriestorovými elementami 40
  41. 41. / ponúknuť množinu všeobecných objektov geografického modelu naumožnenie interoperability medzi rôznymi aplikáciami.Súčasná verzia GML 3.2 obsahuje celkom 33 XML schém na popis rôznych typovgeografických informácií. V GML dokumente je možné uložiť nasledujúce druhygeografických informácií: / informácie o geografickom feature (pojem feature je v OGC špecifikáciidefinovaný ako abstraktný reálny pozemský fenomén vzťažený k určitejpozícii na Zemi) / informácie o súradnicovom systéme / geometrii objektov / topologické informácie / časové informácie / meracie jednotky a hodnoty generalizácie / štýl mapovej prezentácie Od verzie GML 2 je súčasťou GML formátu aj popis topológie. Topológia jedefinovná v schéme topology.xsd. Topológia v GML je kódovaná s využitímtopologických primitívnych uzlov (nodes), hrán (edges), stien (faces) a telies(topological solids) a konektivitou medzi nimi, čo je definovanované štandardomISO TC 211/IS 19107 Spatial Schema ISO 19107 (ISO 19107: Geographicinformation - Spatial schema, 2003). Topologický model použitý v GML, ktorývychádza z kombinatorickej teórie simplexov a simplexných komplexov, jeprimárne určený k popisu väzieb medzi priestorovými objektami bez použitia ichgeometrie. Jednako len je možné v GML k topologickým základom pripojiťgeometrické základy - body (points), krivky (curves), povrchy (surfaces), telesá(solids). Popis topológie v GML sa primárne zameral na kódovanie priestorovýchvzťahov medzi topologickými základmi a umožňuje explicitne kódovať asociácietypu izolovaný uzol v stene, hrany tvoriace hranice steny, zoznam hránvychádzajúci z daného uzlu apod. Pre každý typ topologického objektu jedefinovaný XML Schema typ. Dokumenty v GML formáte sú napríklad základnýmformátom pre prenos priestorových údajov vo WFS (Web Feature Service)štandardu OGC konzorcia. Tento štandard definuje rozhranie 41
  42. 42. pre popis operácií s geografickými feature-ami. Feature je v zmysle OGCnázvoslovia vysvetlené ako abstraktný priestorový fenomén lokalizovateľnýkdekoľvek na Zemi. Štandard definuje interface pre nasledujúce operácie: / vytvorenie novej instance feature / zmazanie instance feature / modifikácia instance feature / získanie množiny instancíi feature zodpovedajúcim priestorovýma sémantickým podmienkam. 42
  43. 43. 5 CHARAKTERISTIKA TECHNOLOGICKÝCH PROSTREDÍ 5.1 Enterprise Architect Jednou z hlavných častí diplomovej práce bola práca s programomEnterprise Architect pochádzajúci od rakúskej firmy Sparkx Systems. Je toprofesionálny nástroj pre jednoduchú tvorbu vývojových diagramov a ďalšíchschém potrebných pre vývoj aplikácií. Nástroj pri modelovaní aplikácií využívájazyk UML. Enterprise Architect podporuje mimo iného aj generovanie zdrojovýchkódov programovacích jazykov ako C++, C#, Java, Delphi, VB.Net, Visual Basic,ActionScript a PHP. Enterprise Architect podporuje nasledujúce modely - Business ProcessModel, Class model, Use Case model, Activity model, Sequence model aComponent model. Výstup je možný vo formáte RTF (dokumentácia) alebo voformáte XMI pre spoluprácu s ostatnými produktmi. Verzia Corporate umožňujeukladať projekty do databázy MySQL alebo na SQL servery, obsahuje taktiežpodporu pre prácu v týme. Výhodou tohto nástroja je metodická podporatechnológie EFEM - Extrémne Efektívneho Modelovania, ktorá popisuje návodypre efektívnu tvorbu softwaru s týmto nástrojom. [26] 5.2 ShapeChange ShapeChange je to nástroj konvertujúci UML do GML aplikačnej schémy,tzv. UGAS nástroj (UML to GML Application Schema). ShapeChange je softvér, umožňujúci vygenerovanie platnej GML schémy zapredpokladu, že UML model predstavuje, presne definujúce pravidlá. Tento program prijíma údaje fo XMI 1.0 formáte a dokáže generovať ažGML schémy typu 3.2.1. [27] 43
  44. 44. 5.3 FME Desktop FME Suite je integrovaná kolekcia nástrojov tzv. „Spatial ETL“ (Extract,Transform, Load) na transformáciu a prevod údajov. Kľúčové pre celé riešenie bolvývoj jadra pre čítanie a zápis viac ako 120 formátov rôznych systémov a databáz.Počet podporovaných formátov sa neustále rozrastá a v súčasnej dobe je ich viacako 225. S týmto nástrojom sa dajú kombinovať údaje z rôznych zdrojov v jedinomprevodu, zlučovať rôznorodé systémy, predĺžiť dobu využívania starších systémovvďaka interoperabilite, vymieňať si údaje medzi CAD a GIS systémami, robiťkvalitné testy nad priestorovými údajmi. [22] Každá z verzií FME Suite obsahuje tieto tri kľúčové komponenty:Workbench - (pracovné prostredie) umožňuje kompletnú kontrolu nad prevodami atransformáciami prehľadnou grafickou úpravou toku údajov zo zdrojovýchvstupných súborou až k požadovanému výstupu.Universal Viewer - (prehliadač) umožňuje rýchle a jednoduché prehliadanieúdajových sád pred, po i počas prevodu. Používateľ si môže vytvoriť náhľad naúdaje, ktoré pripravuje pre transformáciu, zobraziť ich geometriu a pripojenéatribúty.Universal Translator - (transformátor), ktorý jednoducho a rýchlo umožní prevod auloženie údajov do viac ako 150 rôznych formátov pomocí „drag and drop“prostredia. 5.4 XML SpyAltova XMLSpy 2008 Enterprise Edition je štandardným XML vývojovýmprostredím na modelovanie, editáciu, prevody (transformácie) a ladenie XML-príbuzných technológií. Ponúka najúspešnejší XML editor, originálny grafickýnávrhár schém, generátor kódu, konvertory súborov, debugery, analyzátory(profilers), celkovú integráciu s databázami, podporu WSDL, SOAP, XSLT, XQuerya MS Office 2008 dokumentov, plus VS.NET a Eclipse rozširujúce moduly (plug-iny). [25] 44
  45. 45. 6 UML MODEL ADMINISTRATÍVNYCH JEDNOTIEK PODĽA INSPIRE 6.1 Definícia administratívnych jednotiek Každé štátne územie je rozdelené na (administratívne) jednotky, ktoré súidentifikované ako rôzne úrovne štátneho administratívneho usporiadania a súoddelené administratívnymi hranicami. Tieto hranice hrajú kľúčovú úlohuv integrácii dát prichádzajúcich zo štátnej správy a sú subjektom medzinárodnýchdohôd o najlepšom možnom priestorovom usporiadaní spoločnej geometrie. [9] Administratívne jednotky môžu korešpondovať ako prvky identifikovanév rámci územno-správneho systému. Príkladmi takýchto vzťahov medzi inými sú :katastrálne územia, štatistické jednotky, prímorské oblasti... Nariadenie 2007/2/EC Európskeho Parlamentu a Rady zo 14. marca 2007založilo Infraštruktúru pre priestorové informácie v Európskom Spoločenstve(INSPIRE), Dodatok I. definuje predmet administratívnych jednotiek ako: „Administratívne jednotky rozdeľujú územia, kde členské štáty majú a/alebouplatňujú politické práva, na úrovne miestnej, regionálnej alebo štátnej správy,oddelené administratívnymi hranicami.“ Túto formálnu definíciu ďalej rozšíril Prípravný tím INSPIRE o „Špecifikáciuúdajov“ s interpretáciou predmetu obsahu, zahrňujúcim kontext, informačnú oblasť,ciele a zoznam relevantých odvolávacích materálov. Výsledkom toho bola verzia1.0 INSPIRE Data Specification „Administrative Units“. Tento výsledok nemáformálny regulárny význam, iba podporuje definíciu implementačných pravidielpodľa odseku 7(1) v INSPIRE Directive. Kompletné špecifikácie údajov súpublikované v implementačnej príručke pripojenej v Implementačných pravidlách. 6.2 Postup tvorby UML modelov Ešte pred samotným začatím procesu modelovania je vhodné si zadefinovaťa ozrejmiť určité pojmy, ktoré budeme v celom procese tvorby používať. 45
  46. 46. Definície najviac používaných vlastností tried: / Name (názov) - názov triedy je definovaný podľa INSPIRE, použité názvyako napríklad - AdministrativeUnit, AdministrativeUnitLowestLevel,AdministrativeUnitUpperLevel, NUTSRegion...atď. / Stereotype (stereotyp) - táto zložka je charakterizovaná ako nový typmodelovacieho prvku, ktorý rozširuje sémantiku metamodelu. Stereotypy musiabyť založené na určitých existujúcich typoch alebo triedach metamodelu.Stereotypy môžu rozšíriť sémantiku už existujúcich typov a tried, ale nie ichštruktúru. Určité stereotypy sú v UML preddefinované, iné môže definovať užívateľ.Stereotypy sú jedným z troch mechanizmov rozšíriteľnosti v UML. Ďalšími súobmedzenie a označená hodnota. [23] Stereotyp Prvok modelu Popis Application Package Aplikačná schema INSPIRE-u Schema featureType Class Typ priestorového objektu dataType Class Štrukturované dáta bez identity Pevný zoznam platných identifikátorov presných enumeration Class hodnôt. Atribúty typu enumerácia môžu nadobúdať hodnoty len zo zonamu Flexibilný zoznam, ktorý používa hodnoty premennej codeList Class string na vyjadrenie zoznamu možných hodnôt Tab. 2 Stereotypy použité v INSPIRE “Administrative Units” schéme [9] / Scope (sféra) - definuje triedu ako public, protected, private alebo package / Author - meno autora / Cardinality - (mohutnosť) definuje početnosť zdrojových prvkov vo vzťahoch,môže nadobúdať hodnoty - *, or 0..* - nula, 1 alebo viac prvkov 0..n - nula do n prvkov, ale nie viac ako n n - presne n prvkov n..* - n, alebo viac ako n prvkov [26] / Visibility - (viditeľnosť) prvkov v diagrame / Attributes - (atribúty) tvoria podstatnú zložku danej triedy. V diagrame triedadministratívnych jednotiek je ich zastúpenie v hojnom počte. Ako aj trieda, tak aj 46
  47. 47. atribút má svoju chrakteristiku, svoje vlastnosti. Vďaka nim sa stáva každý atribútjedinečným elementom stavajúci svoju triedu ku ktorej patrí do jedinečnej pozície.Základnými vlastnosťami atribútov sú nasledovné: / Name - (názov) atribútu / Type - dátový typ atribútu / Scope - (sféra) - definuje triedu ako public, protected, private alebo package / Stereotype - charakteristika obdobná ako u stereotypu triedy / Initial - počiatočná hodná atribútu / Multiplicity - (početnosť) - Špecifikácia rozsahu povoliteľných mohutností,ktoré môže sada prijať. [23]Špecifikácie početností môžu byť dané pre úlohy v rámci asociácií, pre súčastizložených objektov, opakovania a iné účely. Početnosť je v podstate (možnonekonečná) podmnožina nezáporných celých čísel. Opak je mohutnosť. Stereotyp Prvok modelu Popis Atribút, Vlastnosť atribútu, ktorá naozaj existuje v eálnom voidable Asociačná svete, ale môže chýbať v údajovom sklade úloha Atribút, Vlastnosť, ktorá môže byť prehodnotená ako časť lifeCycleInfo Asociačná cyklu existencie informácie o priestovom objekte úloha Asociačná Ak aplikačná schéma v asociačnej úlohe končí na type úloha priestorového objektu, tento stereotyp označuje, že version hodnota vlastnosti znamená špecifickú verziu priestorového objektu Tab. 3 Stereotypy použité v INSPIRE “Administrative Units” schéme [9] Dátové Typy definované v [ISO 19103] - Pre typy atribútových dát ako Area,Boolean, CharacterString, DateTime, Distance, Integer, Length, Measure, Sign andVelocity používané v definíciách atribútov a ich vzťahov, sú definovanév štandarde [ISO 19103].Dátové Typy definované v [ISO 19107] - pre typy atribútov, ktoré súvisias geometriou priestorových objektov typu GM_Curve, GM_MultiSurface,GM_Object, GM_Point, GM_Primitive, GM_Surface, TP_Edge and TP_Face súzadefinované v štandarde [ISO 19107]. [1] 47

×