Reference data: using the ISO standards series 19100 for describing geometry and position

W pracy przedstawiono koncepcję integracji modeli danych referencyjnych, opartych na instrukcjach i wytycznych technicznych Głównego Geodety Kraju, z rozwiązaniami normatywnymi ISO serii 19100 w zakresie opisu geometrii danych wektorowych i położenia obiektów. Praca wykorzystuje metodykę, terminologię i formalizm wymienionych norm oraz języka UML.The paper presents a conception of integration of the reference data, as defined by the national technical regulations and guidelines, with the ISO standards in the fields of vector geometry and position of spatial features. The methodology, terminology and formalism of the mentioned standards, as well as of the UML, are extensively used

Role of standardization in spatial data infrastructures

Kluczowymi dla budowy zarówno europejskiej (INSPIRE), jak i krajowych infrastruktur danych przestrzennych (SDI) są dwa pojęcia: pojęcie infrastruktury danych przestrzennych oraz pojęcie współdziałania (interoperacyjności) takich struktur, a także rola normalizacji jako metodologii zapewniającej takie współdziałanie. W opracowaniu, na podstawie raportu technicznego Grupy Roboczej 5 CEN/TC 287, omawia się definicje oraz koncepcje metodologiczne i technologiczne obu tych zagadnień jako naczelne przesłanki i podstawy tworzonych norm europejskich w dziedzinie informacji geograficznej.Key-terms for building European (INSPIRE) and national spatial data infrastructures (SD1) are: the spatial data infrastructure itself and interoperability of SDI's, as well as the role of standardization in providing such interoperability. The paper presents, on the ground of a Technical Report of the CEN/TC 287 Working Group 5 definitions and methodological and technological concepts of the two terms as prerequisites for the European standards in this field

Optimization of observation plan based on the stochastic characteristics of the geodetic network

Optimal design of geodetic network is a basic subject of many engineering projects. An observation plan is a concluding part of the process. Any particular observation within the network has through adjustment a different contribution and impact on values and accuracy characteristics of unknowns. The problem of optimal design can be solved by means of computer simulation. This paper presents a new method of simulation based on sequential estimation of individual observations in a step-by-step manner, by means of the so-called filtering equations. The algorithm aims at satisfying different criteria of accuracy according to various interpretations of the covariance matrix. Apart of them, the optimization criterion is also amount of effort, defined as the minimum number of observations required. A numerical example of a 2-D network is illustrated to view the effectiveness of presented method. The results show decrease of the number of observations by 66% with respect to the not optimized observation plan, which still satisfy the assumed accuracy

Conceptual models of some geodetic components of the spatial data infrastructure

Przez geodezyjne składniki infrastruktury danych przestrzennych (SDI) rozumiane są te produkty działalności geodezyjnej, których charakterystyki i wymagania metodyczne, technologiczne, techniczne, jakościowe, prawne i inne są wyspecyfikowane w instrukcjach i wytycznych technicznych Głównego Geodety Kraju. W szczególności zaliczyć tu należy takie produkty, dla których instrukcje i wytyczne definiują, na ogół w sposób niesformalizowany w sensie informatycznym, takie systemy informacyjne, jak mapa zasadnicza i topograficzna, kataster, GESUT, osnowy podstawowe i szczegółowe, zasób geodezyjny i kartograficzny i inne. Produkty te stanowią w większości przypadków tzw. dane referencyjne dla lokalizacji obiektów w systemach informacji geograficznej. Niniejsze opracowanie jest poświęcone niektórym koncepcjom harmonizacji i integracji rozwiązań zawartych w tego typu specyfikacjach technicznych GGK ze znormalizowanymi według norm europejskich zasadami budowy schematów aplikacyjnych dla poszczególnych zakresów tematycznych SDI, w tym z zawartymi w normach schematami pojęciowymi geometrii i topologii, położenia obiektów geograficznych, aspektów czasowych danych, jakości danych oraz metadanych. Harmonizacja taka jest niezbędna dla zapewnienia wewnętrznego współdziałania krajowych infrastruktur danych przestrzennych, jak też ze względu na ich fundamentalny charakter dla europejskiej infrastruktury danych przestrzennych (ESDI), budowanej w ramach projektu INSPIRE.As geodetic components of the SDI there are here understood those products of geodetic activities, which are specified w.r.t. their characteristics and methodological, technological, qualitative, legal and other requirements in technical guidelines of the Surveyor General. To this kind of products belong those, for which in fact the guidelines informally define information models such as base map, topographic map, cadastre, registry of utilities (GESUT), reference networks, geodetic and cartographic repositories, and others. In most cases they serve as reference data for localization of objects in geographic information systems. This report is devoted to some concepts of harmonization and integration of solutions contained in the guidelines with standard principles, according to ISO series 19100 standards, conceptual schemas for geometry and topology, for describing object positions, for temporal aspects, for data quality and for metadata. Such harmonization is required to provide internal interoperability of national SDI elements, as well as because of crucial character of the national reference data for the ESDI

Analysis of adaptation of the structure and contents of the land and buildings registry to INSPIRE requirements

Celem niniejszej pracy jest zinwentaryzowanie różnic pomiędzy modelem danych INSPIRE dla tematów: „działki katastralne” i „budynki” a obowiązującym modelem danych ewidencji gruntów i budynków. W ramach pracy wykonano analizę dostosowania tych modeli, mającą na celu sprawdzenie, na ile polskie zbiory danych katastralnych, gromadzone zgodnie z modelem danych według (Rozporządzenie, 2001), są zgodne z wymaganiami zawartymi w specyfikacjach INSPIRE dla analizowanych tematów, (INSPIRE–D2.8.I.6, 2014) i (INSPIRE–D2.8.III.2, 2013).W wyniku przeprowadzonych analiz stwierdzono, że obowiązujący model danych ewidencji gruntów i budynków spełnia wymagania INSPIRE dla tematów: „działki katastralne” i „budynki”. Jednakże, znaczna część atrybutów opcjonalnych, występujących w modelach danych INSPIRE, nie będzie mogła być zasilona danymi zawartymi w zbiorach krajowych.The purpose of this work is making an inventory of the differences between the INSPIRE data model for the themes „cadastral parcel” and „buildings” and the current data model records of the land and buildings registry. As a part of the work we analyzed the relevant adaptation of these models; one of the objectives was to check how many Polish cadastral data sets, collected in accordance with the data model (2001) meet the requirements set out in the INSPIRE specifications for analyzed themes, (INSPIRE- D2.8.I.6, 2014) and (INSPIRE-D2.8.III.2, 2013). As a result of the analysis, it was found that the existing data model is compliant with the requirements of INSPIRE for the themes “cadastral parcels” and „buildings”. However, a significant part of optional attributes included in INSPIRE data models cannot be supported by data contained in the national repository

Proposal of a conceptual model of the land register data

Celem artykułu jest przedstawienie modelu pojęciowego danych wieczysto-księgowych, opracowanego zgodnie z metodyką modelowania informacji geograficznej opisaną w normach ISO serii 19100 – Geographic Information. Księgi wieczyste pełnią istotną rolę w budowie infrastruktury informacyjnej państwa, pozwalają bowiem na ustalenie stanu prawnego nieruchomości rozumianego jako ujawnione w księgach prawo własności i użytkowania wieczystego, ograniczone prawa rzeczowe oraz prawa osobiste i roszczenia. Obecnie księgi wieczyste są prowadzone przez sądy rejonowe w systemie informatycznym NKW, zaś treść ksiąg wieczystych jest gromadzona w Centralnej Bazie Danych Ksiąg Wieczystych. System NKW pozwala na każdorazową rejestrację zestawu informacji dotyczących pojedynczej księgi wieczystej. W zaproponowanym modelu pojęciowym danych wieczysto-księgowych określono klasy obiektów, ich właściwości (atrybuty) oraz powiązania, stosując przy tym jednolity sposób definiowania i opisu obiektów w języku UML. Zarekomendowano również uzupełnienie obecnej struktury danych wieczysto-księgowych o nowe atrybuty służące identyfikacji obiektów oraz określające ich cykl życia. Stwierdzono, że docelowe wykorzystanie obiektowego modelu danych przyczyni się do eliminacji redundancji informacji oraz wprowadzenia licznych usprawnień pozwalających na skrócenie czasu rejestracji danych, automatyzację procesów aktualizacyjnych oraz umożliwianie wyszukiwania danych i zaawansowanych analiz. W drugiej części artykułu dokonano analizy modelu ksiąg wieczystych pod kątem jego zbieżności z wzorcem LADM. Satysfakcjonujący poziom zgodności pomiędzy modelami upoważnił do stwierdzenia, że propozycja schematu jest prawidłowa z punktu widzenia prezentowanego zakresu informacyjnego i może stanowić podstawę do dalszych rozwinięć w zależności od potrzeb i oczekiwań użytkowników.The main objective of this paper is to present a conceptual model of land register data, drawn up in accordance with methodology of modeling geographic information described in ISO 19100 series of Geographic Information Standards. The land register plays a crucial role in developing the national information infrastructure, because it enables to determine legal status of the property, understood as rights revealed in land books (pl. księgi wieczyste) such as: the right of ownership and perpetual usufruct, limited property rights as well as personal rights and claims. Land books are currently carried out by district courts in the IT-system called "NKW". Their content is stored in the Central Database of Land Register. "NKW" system allows to register each time the set of information concerning a single land book. The proposed conceptual model of land register data specifies classes of objects, their features (attributes) and relations between them, with the usage of unified way for defining and describing objects in UML. It is recommended to complement the current structure of land register data with new attributes serving identification of objects and defining their life cycles. The target use of object-oriented data model will contribute to elimination of redundant information and introduction of many improvements allowing to shorten the time of registering data, to automate the updating processes and the use of searching and analyzing services. In the second part of the paper, analysis of the model of land register data in terms of its compliance with the LADM standard is carried out. A satisfactory level of conformity between models entitles to the statement that the proposed UML application scheme is correct from the point of view of its contents and it may constitute a basis for further developments, depending on the needs and expectations of users

Describing GGOS objects using standardized methods

GGOS can be considered as the set of the interrelated objects, which are assigned to each of the GGOS pillars. Both the multiplicity and the diversity of the GGOS object, but also the diversity of the objects interrelations bring about the complexity of the information structure of GGOS. To assure better understanding of the universe of discourse, deeper and more systematic analysis and interpretation of phenomena in the field of GGOS, in terms of the standardized methods and IT techniques and knowledge (such as UML, model driven approach of systems designing and the methodology based on the ISO19100 series of geographic information standards), the strict description of the information structure of GGOS should be provided. Such a description is the step in the process of designing and deployment of the computerized knowledge bases and the expert systems. In the paper some examples of GGOS issues in the terms of selected IT techniques are presented. There is both the description of the static structure of GGOS (e.g. class diagrams, the objects catalogue) and the dynamic one (e.g. activity diagrams, use case diagrams). The methodology being under discussion in this paper is a new assumption, which may be useful for doing research on the fields of each of GGOS pillars and interrelationships between them

Conceptual models of geographic information - implementation aspects

Potrzeba przepływu informacji w systemach informacji geograficznej (GIS) wymusza konstruowanie modeli informacyjnych w kategoriach ogólnych, niezależnych od środowisk sprzętowo-programowych. Celowi temu służy metodyka modelowania pojęciowego, stanowi podstawę zgodnych realizacji narzędziowych w odmiennych środowiskach i w ten sposób gwarantuje efektywny przepływ informacji pomiędzy tymi środowiskami i realizacjami. Przez geodezyjne składniki infrastruktury danych przestrzennych (SDI), które stanowią dane referencyjne, rozumiane są te produkty działalności geodezyjnej, których charakterystyki i wymagania metodyczne, technologiczne, techniczne, jakościowe, prawne i inne są wyspecyfikowane w instrukcjach i wytycznych technicznych Głównego Geodety Kraju. Niniejsze opracowanie jest poświęcone niektórym aspektom implementacji modeli pojęciowych informacji geograficznej, a także koncepcji harmonizacji i integracji rozwiązań zawartych w instrukcjach technicznych GGK ze znormalizowanymi według norm europejskich zasadami budowy schematów aplikacyjnych dla poszczególnych zakresów tematycznych SDI, w tym z zawartymi w normach serii ISO 19100 schematami pojęciowymi geometrii i topologii, położenia obiektów geograficznych, aspektów czasowych danych, jakości danych oraz metadanych.The need for information flow in GIS requires creating information models which are generic and software-independent. Conceptual modelling is the base for consistent implementations of different tools and software, and guarantees an efficient information flow between such implementations. The surveying components of SDI, which are the reference data, are understood as such products of surveying activity whose specifications, methodical, technical and technological, quality, legal and other requirements are set out in the instructions and guidelines of the General Surveyor of Poland. In particular, products whose instructions are not defined in formalised IT information systems, are covered. The present paper covers not only certain implementation aspects of conceptual models of geographic information, but also the issues relating to the integration and harmonisation of solutions, contained in the instructions of the General Surveyor of Poland, with the normalised principles of creating applications schemes for individual SDI thematic domains, in accordance with ISO 19100 standards and standard schemes (e.g. temporal, quality, geometry, topology, spatial referencing) and metadata

Reference data: describing position of the features according to the ISO series 19100 standards

Dane referencyjne (georeferencyjne) dostarczają środków umożliwiających przestrzenną lokalizację wszelkiej informacji geograficznej i są podstawą dla opracowań tematycznych. Są to dane, za które odpowiedzialne są służby geodezyjne i do których, w skali krajowej, mają zastosowanie instrukcje i wytyczne techniczne Głównego Geodety Kraju (GGK). W celu zapewnienia współdziałania (interoperacyjności) krajowych i europejskich infrastruktur danych przestrzennych, tworzonych w ramach INSPIRE, istnieje konieczność dostosowania instrukcji GGK do zawartej w normach ISO serii 19100 metodyki modelowania informacji geograficznej. W myśl dokumentów INSPIRE położenie obiektów może być wyrażane, w zależności od potrzeb, za pomocą współrzędnych (ISO 19107, 19111), przy wykorzystaniu siatek i nakładek (coverages) (ISO 19123) lub w sposób pośredni - za pomocą identyfikatorów geograficznych (ISO 19112). Niniejsze opracowanie omawia znormalizowane sposoby przedstawienia charakterystyki przestrzennej danych referencyjnych za pomocą tych metod.Reference (georefernce) data enable spatial location of each geographic information and are the basis for thematic data. They are produced by surveys and have to meet the standards set by the Head Office of Geodesy and Cartography. However, considering the need of interoperability between the national the European Spatial Data Infrastructures, which result from the implementation of INSPIRE, the Polish standards should be harmonized with the ISO series 19100 standards and with the GI methodology. The standards and the INSPIRE documents show that there are three methods of describing the spatial referencing: a direct approach, i.e., the coordinates (ISO 19107, 19111); an indirect approach, i.e., geographic identifiers (ISO 19112); and the coverages (ISO 19123). This paper describes the approaches to describe spatial characteristics of the features