Analysis of the possibility of using archival maps as a source of elevation data

One of the most popular sources of elevation data covering the most of the Earth's surface with spatial resolution of up to 30 m (1 angular second to be exact) is the SRTM model. This terrain model has two main disadvantages: it covers the area of the Earth between the parallels 54°S and 60°N only, and in some mountainous and desert areas there are gaps (voids) in the data. Additionally, it may not be suitable for more detailed visualization and analysis due to their limited accuracy. Therefore, the paper attempts to find an alternative source of elevation data. One of them may be archival maps, on which the terrain is presented by means of contours. By vectorization of such lines and adding respective attributes they can serve as a base for building digital terrain models. Examples of such maps are maps created in the period before World War II by Polish Military Geographical Institute (WIG). Although newer topographic maps or even more accurate spatial databases exist, it is assumed that as official materials WIG maps were not covered by copyright, so they are in public domain, just like SRTM. Conducted research and literature studies have shown that the issue of using contours extracted from archival topographic maps is not unambiguous. The lack of reproducibility in the results obtained does not allow making clear recommendations on the feasibility of using archival maps. Using a contour drawing as the sole source of elevation data, without any control, should be considered risky. On the other hand, it seems possible to use them as supplementary and perhaps refining material, but only in places where consistency with other data can be observed

A proposal of a geo-portal for spatio-temporal statistical data

Bank Danych Lokalnych (BDL) jest, obejmującym całą Polskę, uporządkowanym zbiorem informacji o sytuacji społeczno-gospodarczej, demograficznej, społecznej oraz stanie środowiska. Informacja ta dotyczy województw, powiatów i gmin oraz jednostek statystycznych (NTS). Dane zawarte w BDL są dostępne za pośrednictwem Internetu i można z nich korzystać bezpłatnie w nieograniczonym zakresie. Przeznaczeniem tego zbioru jest prowadzenie wielowymiarowych analiz statystycznych, zwłaszcza że obejmuje nie tylko dane bieżące, ale również archiwalne, co pozwala badać zmienność opisywanych zjawisk. Jednak oprócz udostępniania danych statystycznych, portal BDL nie oferuje żadnych narzędzi do tego celu. Potencjalni użytkownicy zdani są na konieczność posiadania własnych danych georeferencyjnych i umiejętność powiązania ich z pobranymi danymi tabelarycznymi. Możliwości rozwiązania tego problemu otwiera sukcesywne wprowadzanie w życie zapisów dyrektywy INSPIRE i ustawy o infrastrukturze informacji przestrzennej. Zgodnie z postanowieniami załączników do tych aktów prawnych powinny powstać i być udostępniane dane dotyczące podziału administracyjnego i jednostek statystycznych. W artykule przedstawiono koncepcję geoportalu, który dawałby możliwość geowizualizacji danych BDL i przeprowadzania analiz o charakterze przestrzenno-czasowym. Przeanalizowano wymaganą przez taki geoportal funkcjonalność, obejmującą między innymi wykonywanie: prezentacji mapowych dla dowolnie wybranego okresu czasu, wykresów prezentujących czasową zmienność wybranego zjawiska na określonym obszarze i umożliwiających badanie relacji pomiędzy zjawiskami, wyboru obiektów spełniających kryteria odnośnie położenia lub wartości atrybutów. Zbadano ponadto sposób udostępniania danych przez BDL oraz zasugerowano usprawnienia, sprzyjające automatyzacji tego zadania. Zaprezentowano także przykładową implementację geoportalu. Zaproponowano zastosowanie wyłącznie wolnego oprogramowania, co powinno docelowo ograniczyć koszty związane z pozyskaniem odpowiednich narzędzi i ich aktualizacją.The Local Data Bank (BDL) is an ordered set of information on socio-economic, demographic, social and environmental conditions covering entire Poland. This information applies to provinces, districts, municipalities, and statistical units (NTS). The data contained in BDL are available via the Internet and can be used free of charge to an unlimited extent. The purpose of this collection is to conduct multivariate statistical analysis, especially since it covers not only current but also archive data, which enables users to explore the variability of described phenomena. However, except providing statistical data, BDL website does not offer any tools for this purpose. Potential users must have their own geo-referenced data and be able to join them with downloaded tabular data. Gradual implementation of the INSPIRE Directive and the Law on spatial information infrastructure makes it possible to solve this problem. In accordance with the provisions of the annexes to those legal acts the data on the administrative and statistical units should be developed and made available. The paper presents the concept of a geo-portal, which would offer the possibility to geo-visualize BDL data and to carry out spatio-temporal analysis. Functionality required by the geo-portal was analyzed, including, among others, creation of maps for a selected time period, creation of graphs presenting temporal variability of selected phenomena in a given area and allowing examination of the relationship between the phenomena, selection of objects that meet the criteria concerning their position or attribute values. The way the data are shared by BDL was also examined and improvements that allow automating this task were suggested. Sample implementation of the geo-portal was also presented. Only free software was proposed to use, which should ultimately reduce the costs associated with acquiring and updating of suitable tools

Modelling evacuation of buildings using raster analysis

Od kilku lat można obserwować próby zastosowania metod i narzędzi systemów informacji geograficznej do modelowania ewakuacji z budynków. Na potrzeby ewakuacji, ale także nawigacji, przestrzeń wewnątrz budynków jest zwykle modelowana za pomocą grafu, określającego wzajemne powiązania pomiędzy pomieszczeniami, w którym obiekty punktowe – węzły reprezentują pomieszczenia, a krawędzie – obiekty liniowe, łączą pary węzłów. Celem prac zaprezentowanych w artykule było zbadanie, czy możliwe jest zastosowanie danych w postaci rastrowej (bazujących na koncepcji używanych w robotyce mobilnej siatek zajętości) do modelowania procesu ewakuacji. W szczególności postawiono tezę, że dane rastrowe nie tylko umożliwiają modelowanie ewakuacji z budynków, ale również pozwalają na uwzględnienie w analizie czynników, których nie można ująć w modelu wektorowym, bądź jest to bardziej skomplikowane. Tezę tę udowodniono przez wiele eksperymentów na danych reprezentujących rzeczywisty obiekt. Przeprowadzone badania wykazały zalety danych w postaci rastrowej: łatwość uzyskania na podstawie zapisanych cyfrowo planów architektonicznych oraz możliwość (dzięki zastosowaniu narzędzia Koszt odległości) określenia nie tylko odległości z każdego miejsca w budynku do najbliższego wyjścia ewakuacyjnego, ale również uwzględnienia w tym samym modelu przeszkód utrudniających przemieszczanie się i oszacowania ich wpływu na wydłużenie czasu dotarcia do celu. Zaproponowana koncepcja określania kosztu przemieszczania jako funkcji odległości od ścian pozwoliła na uzależnienie prędkości ruchu od szerokości pomieszczeń.Over the recent years, attempts to use geographic information systems methods and tools for modelling evacuation of buildings can be observed. In applications related to evacuation and, also, navigation, the space inside buildings is usually modelled with the use of graphs that represent interrelations between rooms. Then point objects (nodes) represent rooms and edges (linear objects) link pairs of nodes. The objective of the work described in this paper is to examine whether it is possible to use raster data – based on the occupancy grid concept used in mobile robotics – for modelling evacuation. In particular, the study thesis assumes that raster data are not only applicable to modelling evacuation, but they also enable us to consider factors, which either cannot be included in the vector model at all or their consideration proves to be much more complicated. The thesis was proven in a series of experiments on data representing a real object. The studies revealed advantages gained while using raster data for the above mentioned purpose, i.e.: the availability (easily obtainable from architectural plans) and possibility to determine the distance between every location in the building and the emergency exit (owing to Cost Distance tool) and, also, the possibility to consider obstacles that impede movement, as well as to assess their impact on the time needed to reach the destination. The proposed concept of determining the movement cost as a function of the distance from the walls allowed to express the speed of movement as the function of the rooms’ width

Analiza przyczyn powstawania pęknięć zmęczeniowych w konstrukcji bębna pędnego maszyny wyciągowej = Analysis of the causes of fatigue cracks in the construction of a motion wheel in hoisting machine

Tyt. nagł.STRESZCZENIE: W chwili obecnej eksploatowana jest jeszcze pewna ilość górniczych urządzeń wyciągowych z bębnami pędnymi, w których konstrukcji zastosowano sztywne połączenie tarcz bocznych z przeponami w kształcie litery „ U". W bębnach takich okresowo, po wykonaniu kolejnych napraw, wykrywane są pęknięcia o charakterze zmęczeniowym. W celu wyjaśnienia przyczyn zaistniałej sytuacji, autorzy wykonali analizę wytrzymałościową z wykorzystaniem metody elementów skończonych (MES), której wyniki zostały zweryfikowane przez przeprowadzenie odpowiednich pomiarów tensometrycznych. Wykonane badania i analizy wykazały, że bezpośrednią przyczyną powstawania pęknięć zmęczeniowych w bębnach jest nadmierne przesztywnienie konstrukcji przeponami łączącymi tarcze boczne bębna. Na tej podstawie opracowano wytyczne odnośnie modernizacji bębnów pędnych omawianych urządzeń wyciągowych. SŁOWA KLUCZOWE: Wytrzymałość, zmęczenie, badania nieniszczące, MES, górnicze urządzenie wyciągowe. ABSTRACT: Still in use today there are some hoisting mining machines with motion wheels, the construction of which uses ri-gid 'U' shaped diaphragms to connect side disks. In such wheels periodically, after servicing, fatigue cracks are being found. The authors performed strength analysis done by the finite elements method, and verified its results using appropriate tensammetric measurements. The measurements and analyses performed confirmed that direct cause of the fatigue cracks in the barrels is over-rigidity of the structure due to stiff diaphragms joining the wheel disks. Based on this, recommendations were issued regarding modernization of motion wheels in the discussed ho-isting machines. KEYWORDS: Strenght, fatigue, NDT testing, FEM, hoisting machine

Assessment of OpenStreetMap suitability as a data source for network analysis

Od kilku lat użytkownicy oprogramowania GIS mają do dyspozycji zbiór danych stanowiący swego rodzaju alternatywę dla produktów komercyjnych. Jest nim OpenStreetMap (w skrócie OSM) – projekt mający za cel zbudowanie edytowalnej i dostępnej bez ograniczeń mapy świata. Mapa taka tworzona jest na podstawie danych z ręcznych odbiorników GPS, zdjęć lotniczych oraz innych dostępnych źródeł danych, a także szkiców wykonywanych w terenie. Zgromadzona informacja zapisywana jest w jednej, centralnej bazie danych, z której może być pobierana w postaci obrazu mapy zaprezentowanego przy użyciu wybranej symboliki lub danych wektorowych. Dane z takiego źródła mogą być zastosowane między innymi do przeprowadzania analiz sieciowych, z których najszerzej wykorzystywana i najczęściej spotykana jest funkcja znajdowania optymalnej trasy pomiędzy dwoma punktami. Aby wynik takiej analizy można było uznać za wiarygodny, użyte dane muszą się charakteryzować odpowiednią jakością. Ponieważ baza danych OSM budowana jest przez wolontariuszy, nie są sformułowane żadne plany jej systematycznego rozwoju oraz brak jest odgórnej kontroli jakości. Dlatego w pracy zaproponowano metody i narzędzia, które pozwolą zweryfikować przydatność zgromadzonych do tej pory danych dla celów analiz sieciowych, jak również poprawić znalezione błędy. Spośród rozważanych dla danych geograficznych aspektów jakości, szczególną uwagę zwrócono na: kompletność, dokładność położenia, spójność topologiczną i dokładność czasową. Dwa pierwsze problemy wymagają w praktyce porównania z rzeczywistym przebiegiem dróg i ulic. Do rozwiązania problemu spójności geometrycznej zasugerowano wykorzystanie odpowiednich reguł topologicznych badających wybrane relacje przestrzenne pomiędzy obiektami geograficznymi. Po zasygnalizowaniu wykrytych w ten sposób błędów, można je poprawiać zarówno metodami automatycznymi, jak też metodami półautomatycznymi bądź ręcznymi.For several years now, GIS users have at their disposal the data set constituting some kind of alternative to commercial products. It is the OpenStreetMap (OSM) – a project with the objective to build an editable and available without restrictions map of the world. This map is created based on data from handheld GPS receivers, aerial photographs and other available data sources, as well as sketches made in the field. Acquired information is stored in one central database, from which it can be downloaded as a map image using selected symbols or as vector data. Data from this source can be used, among others, for network analysis, of which the most widely used and the most common function is finding the optimal route between two points. For the result of this analysis to be considered reliable, the data used must be of appropriate quality. Because the OSM database is built by volunteers, there are no plans of its systematic development and there is no top-down quality control. Therefore, the paper proposes methods and tools to verify the suitability of the so far collected data for the purposes of network analysis, as well as to correct errors found. Among the quality aspects considered for geographical data, particular attention was paid to the completeness, positional accuracy, topological consistency and temporal accuracy. The first two problems require in practice comparison with the actual course of roads and streets. To solve the problem of geometric consistency, the use of relevant topological rules examining selected spatial relationships between geographic objects was suggested. When the errors detected this way are marked, they can be corrected using automated methods, and also semi-automatic or manual methods

Wybrane operatory generalizacyjne i ich implementacja w systemie informacji przestrzennej ARC/INFO

The paper presents the problem of automatic generalization of databases in spatial information systems. The requirements for generalization procedures are analyzed. Existing generalization operators are listed. Generalization functions to be found in professional GIS software are briefly described. New algorithms of complicated generalization tasks and programs based on these algorithms are presented

Problems of road accidents geocoding

Geokodowanie jest to proces określania położenia obiektów wyrażonego za pomocą różnego rodzaju identyfikatorów geograficznych, najczęściej adresu. Odbywa się poprzez porównanie odpowiednich elementów informacji adresowej z pewnym materiałem odniesienia. Podstawą skutecznego przeprowadzenia geokodowania jest z jednej strony posiadanie odpowiedniego materiału źródłowego, który określi położenie adresu, natomiast z drugiej precyzyjne opisanie poszukiwanej lokalizacji. Szczególnymi obiektami, których położenie trzeba określać tą metodą, są miejsca zdarzeń drogowych, takich jak wypadki i kolizje. Niewiele z nich ma bowiem położenie wyrażone za pomocą współrzędnych. W większości przypadków lokalizacja ogranicza się do wskazania najbliższego adresu, kilometrażu drogi, skrzyżowania lub nawet swobodnego opisu. Najłatwiej dostępnym w Polsce źródłem informacji adresowej jest Open Street Map (OSM) – baza danych, która powstaje na podstawie danych gromadzonych przez wolontariuszy. Jest ona udostępniana nieodpłatnie i dla dowolnego zastosowania. Jednym z jej elementów jest informacja adresowa. Ponadto zaletą OSM jest także to, że w przeciwieństwie do większości popularnych portali mapowych rejestruje położenie słupków pikietażowych, umieszczanych wzdłuż dróg. Wobec dostępności odpowiedniego oprogramowania i stwierdzonej w literaturze porównywalności stosowanych algorytmów celem pracy nie jest analiza samego procesu geokodowania, lecz z jednej strony zbadanie dostępności dla obszaru Polski odpowiednich danych referencyjnych, a z drugiej próba zwrócenia uwagi na sposób zapisu informacji adresowej, która ma podlegać geokodowaniu, ze szczególnym uwzględnieniem opisu lokalizacji zdarzeń drogowych. Zbadano, czy wobec zupełnie niesformalizowanego opisu lokalizacji geokodowanie w ogóle będzie możliwe do przeprowadzenia. Zaproponowano metody geokodowania dla występujących w praktyce różnych form opisu miejsca zdarzenia oraz zasugerowano sposoby rozwiązania problemów pojawiających się podczas geokodowania.Geocoding is the process of determining the position of features, expressed by different kinds of geographic identifiers, usually addresses. This is done by comparing the relevant elements of address information with reference material. The basis for effective implementation of geocoding is, on the one hand, right source material, which determines the position of the address, and, on the other hand, precise description of the required location. Particular features, whose positions need to be specified using this method are traffic incidents such as accidents and collisions. Few of them have in fact the position expressed by coordinates. In most cases the location is limited to indication of the nearest address, road chain age, intersection, or even free-form description. The most easily accessible source of address information in Poland is Open Street Map (OSM) – a database that is created on the basis of data collected by volunteers. It is provided free of charge and for any application. One of its elements is address information. In addition, OSM has also the advantage that, unlike most popular mapping portals, it records kilometer posts, placed along roads. Considering availability of appropriate software and comparability of used algorithms found in the literature, the objective of this study was not to analyze the geocoding process itself, but on the one hand to investigate the availability of relevant reference data for the area of Poland, and on the other hand an attempt to draw attention to the method of recording address information, which is subject to geocoding, with particular emphasis on the location of traffic incidents. It was examined whether because of completely informal description of the location, geocoding in general will be possible to carry out. Methods of geocoding of different forms of description of incident location existing in practice were proposed, and ways to solve problems that arise during geocoding were suggested

Accessibility study of a selected location using network analysis functions

Dostępność komunikacyjna jest parametrem określającym łatwość dotarcia do wyznaczonego miejsca, przy przemieszczaniu się własnym środkiem lokomocji lub też z wykorzystaniem środków komunikacji zbiorowej. W artykule przedstawiono algorytm pozwalający na określenie dostępności komunikacyjnej wybranej lokalizacji. W prowadzonych badaniach autorzy zwrócili szczególną uwagę na dostępność dla osób niezmotoryzowanych, korzystających z komunikacji zbiorowej. Dlatego też w analizach uwzględniono zarówno czas dotarcia do przystanku komunikacji miejskiej, jak również czas przemieszczania się pojazdem komunikacji zbiorowej. Zaproponowano bazę danych OpenStreetMap jako źródło danych dla analiz sieciowych. Prace przeprowadzono w dwóch etapach. W pierwszym kroku, po odpowiednim przygotowaniu danych, korzystając z funkcji Macierz Kosztów Początek-Cel określono czas dotarcia z poszczególnych przystanków do celu podróży. Następnie wyznaczono obszary obsługi wokół tych przystanków, określające możliwość dotarcia do nich w ruchu pieszym. Wykorzystano tutaj funkcjonalność zastosowanego narzędzia, pozwalającą na użycie w analizie wyjściowej wartości oporu, co umożliwiło uwzględnienie w uzyskanym wyniku również czasu oczekiwania na przystanku oraz czasu następującego po nim przejazdu. Przeprowadzone analizy pozwoliły na wyznaczenie obszarów z najlepszym dojazdem komunikacją zbiorową do centrum, a także zidentyfikowanie takich, które chociaż położone są relatywnie blisko centrum, to jednak charakteryzują się utrudnionym dojazdem. Otrzymane wyniki mogą być pomocne dla osób dokonujących wyboru miejsca zamieszkania, zarówno rozważające kupno nieruchomości, jak i wynajem. Analiza tego typu może również pomóc w wykryciu niedoskonałości sieci transportu zbiorowego.The accessibility is a parameter determining the ease of access to a designated place, when moving one's own means of transportation or with the use of public transport. This paper presents the algorithm that allows the accessibility determination of desired location. In this study the authors paid particular attention to accessibility for non-motorized people using public transport. Therefore, the analysis takes into account both the time to reach the bus stop, and the travel time of public transport vehicle. OpenStreetMap database is used as a data source for network analysis. The work was conducted in two stages. In the first step, after appropriate preparation of data, the Origin-Destination Cost Matrix function was used to estimate travel time from individual stops to the destination. Next, the service areas around the stops, indicating the ability to reach them in pedestrian traffic, were determined. The functionality of the tools was used, allowing the application of the initial value of resistance in the analysis, which permitted to take into account the waiting time at the bus stop and the time of the following journey. The analyses made it possible to identify areas with the best access to the city centre using public transport, and to identify those which, although located relatively close to the centre, are difficult to access. The results may be helpful for people choosing where to live, both considering buying real estate and rental. The analysis of this type may also help to identify shortcomings of public transportation networks

Geographic Information System as a necessary element of a common evaluation of real estates

Jednym z podstawowych sposobów określania wartości rynkowej nieruchomości jest wycena realizowana metodą porównawczą. Podejście to zakłada, że wartość rynkowa nieruchomości wyznaczana jest poprzez ich porównanie z innymi podobnymi nieruchomościami, dla których znane są ceny transakcyjne, a także cechy różniące te nieruchomości i mające istotny wpływ na ich wartość. Jedną z zasadniczych trudności jest konieczność posiadania informacji o nieruchomościach podobnych do wycenianej, które były przedmiotem obrotu na danym rynku nieruchomości. Ocena wymaganych i dostępnych danych oraz znajomość funkcjonalności oprogramowania systemów informacji geograficznej (SIG) pozwoliła na przedstawienie propozycji zawartości bazy informacji o nieruchomościach oraz zakresu danych, które będzie można przekazywać bezpośrednio z innych baz SIG lub też wygenerować za pomocą narzędzi analitycznych.One of the basic ways of the definition of the market value of real estates is its evaluation carried out in a comparative approach. This approach assumes that a market value of real estates is determined by comparison to other similar real estates of known transaction prices as well as prices differentiating these real estates and having a strong influence on their value. One of main difficulties is the necessity of having the information on real estates similar to the one that is to be evaluated. Such real estates should be a subject of pursuing in a given market of real estates. The evaluation of required and available data and the knowledge of the functionality of GIS software enabled us to present the proposal of the content of a database on real estates and the range of data that can be transferred directly from other GIS bases or generated by analytical tools

Analizy sieciowe w bazach danych przestrzennych

The paper describes the functionality available in chosen spatial database management systems to find the best route between two points. Requirements for data necessary to carry out such analysis and the procedure of proper network dataset preparation are thoroughly analysed. Both systems are compared in terms of user friendliness, ease of data preparation, the variety of available functions and the complexity of required queries.W artykule opisano działanie dostępnych w wybranych systemach zarządzania bazami danych, przestrzennych funkcji znajdowania najlepszej trasy przejazdu pomiędzy dwoma punktami. Szczegółowo przeanalizowano wymagania względem danych niezbędnych do przeprowadzenia tego typu analiz oraz procedurę odpowiedniego przygotowania zbioru danych sieciowych. Porównano systemy pod kątem przyjazności dla użytkownika, łatwości przygotowania danych, różnorodności dostępnych funkcji oraz stopnia skomplikowania wymaganych zapytań