ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ... · 2007-02-14 ·...

ΕΘΝ ΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒ ΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕ ΙΟ

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥ∆ΩΝ «ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ»

Επαναπροσδιορισµοί στη γένεση γεωπληροφορίας µέσω της αναδόµησης πολεοδοµικού συστήµατος πληροφοριών στο

αντικειµενοσχεσιακό χωρικό µοντέλο για την πόλη του Πύργου Ηλείας.

Αλεξόπουλος Β. Ιωάννης

Επίβλεψη: Σελλής Τ.

Αθήνα, Σεπτέµβριος 2004

Αλεξόπουλος Ιωάννης PYRGIS v2

2

Αφιερώνεται στους πρωτόγονους... ...

«∆εν υπάρχει πρακτικό εµπόδιο στην δηµιουργία

ενός εύχρηστου καταλόγου όλης της ανθρώπινης γνώσης,

των επιτευγµάτων, των εικόνων και των ιδεών, στην

κατασκευή µε άλλα λόγια µιας πλανητικής µνήµης για όλη

την ανθρωπότητα. Ίσως µάλιστα να µην είναι απλός

κατάλογος αλλά το ίδιο πράγµα σε µια άλλη µορφή που θα

µπορεί να προσπελαστεί από οποιοδήποτε σηµείο της γης..

Και κάτι τέτοιο θα είναι γεγονός τροµακτικής σηµασίας,

µπορεί να προδιαγράψει µία πραγµατική διανοητική

επινόηση όλης της φυλής µας. Όλη η ανθρώπινη µνήµη θα

είναι διαθέσιµη σε συντοµότατο χρόνο, σε κάθε ξεχωριστό

άτοµο. Και το πιο σηµαντικό από όλα: Ένα τέτοιο αρχείο δεν

κινδυνεύει από καµιά καταστροφή. Θωρακίζεται απόλυτα.

Καθώς πρόκειται να υπάρξουν ακριβή αντίγραφα στο

Περού, την Κίνα, την Ισλανδία, την Κεντρική Αφρική ή και

πουθενά συγκεκριµένα. Θα συγκεντρώνει την οργάνωση

του εγκεφάλου ενός ανώτερου θηλαστικού µε την

αποκεντρωµένη ζωτικότητα της αµοιβάδας».

Herbert George Wells,

Αποσπάσµατα από:

World Brain: The Idea of a Permanent World.

Encyclopaedia Contribution to

the new Encyclopédie Française, August 1937.

Μετάφραση στα ελληνικά,

περιοδικό RAM Ιαν.2000

«There is no practical obstacle whatever now to

the creation of an efficient index to all human knowledge,

ideas and achievements, to the creation, that is, of a

complete planetary memory for all mankind. And not

simply an index; the direct reproduction of the thing itself

can be summoned to any properly prepared spot. A

microfilm, coloured where necessary, occupying an inch or

so of space and weighing little more than a letter, can be

duplicated from the records and sent anywhere, and

thrown enlarged upon the screen so that the student may

study it in every detail.

This in itself is a fact of tremendous significance. It

foreshadows a real intellectual unification of our race. The

whole human memory can be, and probably in a short time

will be, made accessible to every individual. And what is

also of very great importance in this uncertain world where

destruction becomes continually more frequent and

unpredictable, is this, that photography affords now every

facility for multiplying duplicates of this - which we may

call? - this new all-human cerebrum. It need not be

concentrated in any one single place. It need not be

vulnerable as a human head or a human heart is

vulnerable. It can be reproduced exactly and fully, in Peru,

China, Iceland, Central Africa, or wherever else seems to

afford an insurance against danger and interruption. It can

have at once, the concentration of a craniate animal and

the diffused vitality of an amoeba».


3

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................3333 ΠΠΠΠΕΡΙΛΗΨΗΕΡΙΛΗΨΗΕΡΙΛΗΨΗΕΡΙΛΗΨΗ ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................4444 SSSSUBJECTUBJECTUBJECTUBJECT ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................6666 AAAABSTRACTBSTRACTBSTRACTBSTRACT ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................6666

ΜΕΜΕΜΕΜΕΡΟΣ I: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΡΟΣ I: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΡΟΣ I: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΡΟΣ I: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΣΥΓΧΡΟΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΣΥΓΧΡΟΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΣΥΓΧΡΟΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΙΑΙΑΙΑ ............................................................................................ 7777

ΚΕΦΑΛΑΙΟΚΕΦΑΛΑΙΟΚΕΦΑΛΑΙΟΚΕΦΑΛΑΙΟ 1.1.1.1. ΣΣΣΣΤΟΧΟΙ ΚΑΙ ΝΕΕΣ ΑΝΤΙΛΤΟΧΟΙ ΚΑΙ ΝΕΕΣ ΑΝΤΙΛΤΟΧΟΙ ΚΑΙ ΝΕΕΣ ΑΝΤΙΛΤΟΧΟΙ ΚΑΙ ΝΕΕΣ ΑΝΤΙΛΗΨΕΙΣ ΣΤΗΝ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗΗΨΕΙΣ ΣΤΗΝ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗΗΨΕΙΣ ΣΤΗΝ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗΗΨΕΙΣ ΣΤΗΝ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗ ΤΟΥ ΧΩΡΟΥ ΤΟΥ ΧΩΡΟΥ ΤΟΥ ΧΩΡΟΥ ΤΟΥ ΧΩΡΟΥ........................................................................................8888 Εισαγωγικά................................................................................................. 8 1.1 Θέµα, ύφος, σκοποί και στόχοι................................................................. 9 1.2 Η µοντελοποίηση των φαινοµένων ενός πραγµατικού κόσµου....................... 12 1.3 Νέες µορφές του χάρτη. Ο σηµασιολογικός και δικτυακός προσανατολισµός των δεδοµένων και της πληροφορίας. ................................................................. 14 1.4 Η εποχή των Γεωγραφικών Υπηρεσιών..................................................... 19

ΚΕΦΑΛΑΙΟΚΕΦΑΛΑΙΟΚΕΦΑΛΑΙΟΚΕΦΑΛΑΙΟ 2.2.2.2. ΟΟΟΟΙ ΒΑΣΕΙΣ ∆Ε∆ΟΜΕΝΩΝΙ ΒΑΣΕΙΣ ∆Ε∆ΟΜΕΝΩΝΙ ΒΑΣΕΙΣ ∆Ε∆ΟΜΕΝΩΝΙ ΒΑΣΕΙΣ ∆Ε∆ΟΜΕΝΩΝ................................................................................................................................................................................................................................................................22222222 2.1 Οι Βάσεις ∆εδοµένων. Η φυσική κατάληξη του µικρόκοσµου. ...................... 22 2.2 Μοντέλα δεδοµένων............................................................................ 22 2.4 Συστήµατα διαχείρισης βάσεων δεδοµένων .............................................. 25 2.5 Μορφές και δυνατότητες σύγχρονων Σ∆Β∆ ............................................. 29 2.6 SQL, η καρδιά των βάσεων δεδοµένων ................................................... 32

ΚΕΦΑΛΑΙΟΚΕΦΑΛΑΙΟΚΕΦΑΛΑΙΟΚΕΦΑΛΑΙΟ 3.3.3.3. ΟΟΟΟΙ ΧΩΡΙΚΕΣ ΒΑΣΕΙΣ ∆Ε∆Ι ΧΩΡΙΚΕΣ ΒΑΣΕΙΣ ∆Ε∆Ι ΧΩΡΙΚΕΣ ΒΑΣΕΙΣ ∆Ε∆Ι ΧΩΡΙΚΕΣ ΒΑΣΕΙΣ ∆Ε∆ΟΜΕΝΩΝΟΜΕΝΩΝΟΜΕΝΩΝΟΜΕΝΩΝ ....................................................................................................................................................................................................................34343434 3.1 Χωρικές επεκτάσεις στα µοντέλα δεδοµένων ........................................... 34 3.2 Συστήµατα διαχείρισης χωρικών βάσεων δεδοµένων................................... 37 3.3 Αρχιτεκτονικές ΣΓΠ............................................................................. 38 3.4 Χωρικά ερωτήµατα, υπολογιστική γεωµετρία και βελτιστοποίηση αλγορίθµων. . 40 3.4.1 SQL για χωρικά δεδοµένα (Spatial SQL)............................................... 43 3.5 Σύγχρονοι τρόποι λογικού σχεδιασµού. Η γλώσσα UML .............................. 46 3.6 Συστήµατα διαχείρισης χωρικών βάσεων δεδοµένων και µοντελοποίηση ......... 50

ΜΕΡΟΣ ΜΕΡΟΣ ΜΕΡΟΣ ΜΕΡΟΣ IIIIIIII: ΕΜΠΟΡΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ: ΕΜΠΟΡΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ: ΕΜΠΟΡΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ: ΕΜΠΟΡΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ........................................................................................................................................................................................................ 52525252

ΚΕΦΑΛΑΙΟΚΕΦΑΛΑΙΟΚΕΦΑΛΑΙΟΚΕΦΑΛΑΙΟ 4.4.4.4. ΕΕΕΕΜΠΟΡΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ∆ΙΜΠΟΡΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ∆ΙΜΠΟΡΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ∆ΙΜΠΟΡΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ∆ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΧΩΡΙΚΩΝ ΒΑΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΧΩΡΙΚΩΝ ΒΑΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΧΩΡΙΚΩΝ ΒΑΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΧΩΡΙΚΩΝ ΒΑΣΕΩΝ ∆Ε∆ΟΜΕΝΩΝΣΕΩΝ ∆Ε∆ΟΜΕΝΩΝΣΕΩΝ ∆Ε∆ΟΜΕΝΩΝΣΕΩΝ ∆Ε∆ΟΜΕΝΩΝ ............................................53535353 4.1 Το Σ∆Β∆ της Oracle και η τεχνολογία χωρικής επέκτασης Spatial .............. 53 4.1.1 Χωρικά φίλτρα, τελεστές και συναρτήσεις............................................. 56 4.2 Το σύστηµα PostgreSQL – PostGIS – GEOS –Proj4 .................................. 58

ΚΕΦΑΛΑΙΟΚΕΦΑΛΑΙΟΚΕΦΑΛΑΙΟΚΕΦΑΛΑΙΟ 5.5.5.5. ΟΟΟΟΙ ΧΩΡΙΚΕΣ ΒΑΣΕΙΣ ∆Ε∆Ι ΧΩΡΙΚΕΣ ΒΑΣΕΙΣ ∆Ε∆Ι ΧΩΡΙΚΕΣ ΒΑΣΕΙΣ ∆Ε∆Ι ΧΩΡΙΚΕΣ ΒΑΣΕΙΣ ∆Ε∆ΟΜΕΝΩΝ ΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΟΜΕΝΩΝ ΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΟΜΕΝΩΝ ΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΟΜΕΝΩΝ ΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ AAAARCRCRCRCGISGISGISGIS ................................................................................................61616161 5.1 Οι Γεωβάσεις δεδοµένων (Geodatabases) του ArcGIS ............................... 61 5.2 Η τοπολογία στις γεωβάσεις του ArcGIS ................................................. 65 5.3 ESRI Data Models .............................................................................. 73 5.4 Η αρχιτεκτονική CaseTools ................................................................... 73

ΚΕΦ.6ΚΕΦ.6ΚΕΦ.6ΚΕΦ.6 ΗΗΗΗ ΠΠΠΠΟΛΥΧΡΗΣΤΙΚΗ ΟΛΥΧΡΗΣΤΙΚΗ ΟΛΥΧΡΗΣΤΙΚΗ ΟΛΥΧΡΗΣΤΙΚΗ ΜΜΜΜΟΡΦΗ ΤΩΝ ΟΡΦΗ ΤΩΝ ΟΡΦΗ ΤΩΝ ΟΡΦΗ ΤΩΝ ΓΓΓΓΕΩΒΑΣΕΩΝΕΩΒΑΣΕΩΝΕΩΒΑΣΕΩΝΕΩΒΑΣΕΩΝ ....................................................................................................................................................................................................79797979 6.1 Η τεχνολογία ArcSDE ......................................................................... 79 6.2 Η αποθήκευση στο Σ∆Β∆ και ο ρόλος των πινάκων των γεωβάσεων ............. 87 6.3 Πλεονεκτήµατα, µειονεκτήµατα και προβλήµατα........................................ 88 6.4 Απόδοση εκδοχών (Versioning) και αποµακρυσµένες επεµβάσεις (Disconnected Editing) ................................................................................................... 90 6.5 Επιδόσεις Γεωβάσεων. Ρυθµίζοντας τα συστατικά...................................... 93 6.6 ∆ιαφορές υλοποιήσεων ........................................................................ 95

ΜΕΡΟΣ ΜΕΡΟΣ ΜΕΡΟΣ ΜΕΡΟΣ IIIIIIIIIIII:::: ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ PYRGISPYRGISPYRGISPYRGIS.................................................................................................................................................................................................................... 97979797

ΚΕΦΑΛΑΙΟΚΕΦΑΛΑΙΟΚΕΦΑΛΑΙΟΚΕΦΑΛΑΙΟ 7.7.7.7. ΜΜΜΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΩΝΤΑΣ ΟΝΤΕΛΟΠΟΙΩΝΤΑΣ ΟΝΤΕΛΟΠΟΙΩΝΤΑΣ ΟΝΤΕΛΟΠΟΙΩΝΤΑΣ ΤΤΤΤΟ Ο Ο Ο ΠΠΠΠΟΛΕΟ∆ΟΜΙΚΟ ΟΛΕΟ∆ΟΜΙΚΟ ΟΛΕΟ∆ΟΜΙΚΟ ΟΛΕΟ∆ΟΜΙΚΟ ΠΠΠΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΟ ΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΟ ΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΟ ΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΟ ΣΣΣΣΥΣΤΗΜΑ ΥΣΤΗΜΑ ΥΣΤΗΜΑ ΥΣΤΗΜΑ ΤΤΤΤΟΥ ΟΥ ΟΥ ΟΥ

ΠΠΠΠΥΡΓΟΥΥΡΓΟΥΥΡΓΟΥΥΡΓΟΥ ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................98989898 7.1 Το υπάρχον πολεοδοµικό πληροφοριακό σύστηµα του Πύργου. .................... 98 7.2 Ο σχεδιασµός του νέου συστήµατος ..................................................... 100 7.2 Το µοντέλο δεδοµένων ...................................................................... 106

ΚΕΦΑΛΑΙΟΚΕΦΑΛΑΙΟΚΕΦΑΛΑΙΟΚΕΦΑΛΑΙΟ 8.8.8.8. ΣΣΣΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΤΟΠΥΣΤΗΜΑΤΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΤΟΠΥΣΤΗΜΑΤΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΤΟΠΥΣΤΗΜΑΤΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΤΟΠΙΚΗ ΑΥΤΟΙΚΗ ΑΥΤΟΙΚΗ ΑΥΤΟΙΚΗ ΑΥΤΟ∆ΙΟΙΚΗΣΗ ΚΑΙ ∆ΙΟΙΚΗΣΗ ΚΑΙ ∆ΙΟΙΚΗΣΗ ΚΑΙ ∆ΙΟΙΚΗΣΗ ΚΑΙ ΜΜΜΜΕΤΑΒΑΣΗ ΣΕ ΝΕΕΣ ΕΤΑΒΑΣΗ ΣΕ ΝΕΕΣ ΕΤΑΒΑΣΗ ΣΕ ΝΕΕΣ ΕΤΑΒΑΣΗ ΣΕ ΝΕΕΣ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ∆ΙΑΧΕΙΡΙΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ∆ΙΑΧΕΙΡΙΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ∆ΙΑΧΕΙΡΙΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ∆ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΟΥ ΧΩΡΟΥΣΗΣ ΤΟΥ ΧΩΡΟΥΣΗΣ ΤΟΥ ΧΩΡΟΥΣΗΣ ΤΟΥ ΧΩΡΟΥ................................................................................................................................................................................................................................................................126126126126 8.1 Ηλεκτρονικά αυτοµατοποιηµένη τοπική διακυβέρνηση (e- Local Government) 126 8.2 Συστήµατα γεωγραφικών πληροφοριών για επιχειρήσεις (Enterprise GIS) ..... 128 8.3 ∆ιαδικασίες ανάπτυξης συστήµατος σε ένα επιχειρησιακό περιβάλλον ......... 130

ΚΕΦΑΛΑΙΟΚΕΦΑΛΑΙΟΚΕΦΑΛΑΙΟΚΕΦΑΛΑΙΟ 9.9.9.9. ΠΠΠΠΡΟΟΠΤΙΚΗ ΡΟΟΠΤΙΚΗ ΡΟΟΠΤΙΚΗ ΡΟΟΠΤΙΚΗ ---- ΣΣΣΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ....................................................................................................................................................................................................................136136136136 9.1 Συλλογισµοί για το σύστηµα ................................................................ 136 9.1 Εξελίξεις ......................................................................................... 140

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................144144144144 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΠΑΡΑΡΤΗΜΑΠΑΡΑΡΤΗΜΑΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................147147147147 Λεξικό εννοιών ....................................................................................... 147 Γενικός Οικοδοµικός κανονισµός, ΓΟΚ 1577/85 .......................................... 147 Παραδείγµατα κατασκευής γεωµετρίας (από PostgreSQL-PostGIS): ................. 148 Σύνοψη µερικών από τους πίνακες µιας γεωβάσης. (Geodatabase tables ή Geodatabase metadata):.......................................................................... 149 ESRI Data model templates ..................................................................... 150 Αρκτικόλεξο........................................................................................... 151


4

Αλεξόπουλος Β. Ιωάννης

∆ιπλωµατούχος Μηχανικός Χωροταξίας, Πολεοδοµίας & Περιφερειακής Ανάπτυξης

Copyright © Αλεξόπουλος Β. Ιωάννης, 2004

Με επιφύλαξη παντός δικαιώµατος. All rights reserved.

Απαγορεύεται η αντιγραφή, αποθήκευση και διανοµή της παρούσας

εργασίας, εξ ολοκλήρου ή τµήµατος αυτής, για εµπορικό σκοπό. Επιτρέπεται η

ανατύπωση, αποθήκευση και διανοµή για σκοπό µη κερδοσκοπικό, εκπαιδευτικής ή

ερευνητικής φύσης, υπό την προϋπόθεση να αναφέρεται η πηγή προέλευσης και να

διατηρείται το παρόν µήνυµα. Ερωτήµατα που αφορούν τη χρήση της εργασίας για

κερδοσκοπικό σκοπό πρέπει να απευθύνονται προς τον συγγραφέα. Οι απόψεις και

τα συµπεράσµατα που περιέχονται σε αυτό το έγγραφο εκφράζουν τον συγγραφέα

και δεν πρέπει να ερµηνευθεί ότι αντιπροσωπεύουν τις επίσηµες θέσεις του

Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου.


5

ΠΕΡΙΛΗΨΗ

Η δοµή ενός σύγχρονου συστήµατος γεωγραφικών πληροφοριών βασίζεται σε

χωρικά συστήµατα διαχείρισης βάσεων δεδοµένων. Η εργασία αυτή προβάλει την

αναδόµηση ενός κλασσικού σχεσιακού συστήµατος (ArcInfo 7.1) σε περιβάλλον

αντικειµενοσχεσιακό. Τα πλεονεκτήµατα τα οποία κοµίζεται το σύστηµα θα

αναδειχθούν µε βάση την ολική προσέγγιση στις τεχνολογίες που το απαρτίζουν.

Το κείµενο χωρίζεται σε τρία µεγάλα µέρη. Το πρώτο είναι µια προσπάθεια

σύνοψης θεωριών που στηρίζουν τις τεχνολογίες που θα χρησιµοποιηθούν.

Ξεδιπλώνονται σκέψεις πάνω στην εξελικτική πορεία στην έρευνα και τις εφαρµογές

των γεωεπιστηµών και πως ο σύγχρονος χάρτης σχηµατίζει ένα ψηφιακό σύστηµα.

Στο δεύτερο µέρος αναλύονται σηµεία κλειδιά στην κατανόηση της

λειτουργίας και χρήσης εµπορικών συστηµάτων. Το γεωγραφικό σύστηµα επιλέγεται

να δοµηθεί πάνω στην αντικειµενοσχεσιακή αρχιτεκτονική της Oracle Spatial 9.2i

και εναλλακτικά της PostgeSQL 7.4.1. Ο συνδυασµός Oracle Spatial 9.2i και ArcSDE

8.3 θα χρησιµοποιηθεί ως ο πλέον ενδεδειγµένος τρόπος µεταφοράς του υπάρχοντος

συστήµατος σε περιβάλλον GIS.

Στο τρίτο µέρος περιγράφεται το πολεοδοµικό σύστηµα που δηµιουργείται για

την πόλη του Πύργου και η εξελικτική του πορεία µέσω νέας µοντελοποίησης.

Ιδιαίτερη µνεία δίδεται στην αποκωδικοποίηση των εννοιών που συγκροτούν τον

αστικό χώρο. Ταυτόχρονα αναδιπλώνεται και η επιχειρησιακή του µορφή, καθώς και

πώς δύναται αυτό να συµβάλει στην λήψη αποφάσεων και την διαχείριση της πόλης.

Tέλος, εκφράζονται προοπτικές και συµπεράσµατα που πηγάζουν από την εργασία

αυτή, στο σύνολό της.

Λέξεις κλειδιά

Αντικειµενοσχεσιακές χωρικές βάσεις δεδοµένων. ∆ιαχείριση χωρικών

δεδοµένων, µοντελοποίηση χωρικών δεδοµένων, Oracle Spatial, ESRI ArcGIS

Geodatabase, ESRI ArcSDE, PostgeSQL–PostGIS-GEOS, CaseTools, ESRI data

models, ArcGIS UML data models, Πύργος.


6

SUBJECT

Redefinitions on geoinformation genesis through urban information system reconstruction in

the Object-Relational spatial data model that concerns the city of Pyrgos Ilias (Greece).

ABSTRACT

The structure of a modern geographic information system is based on spatial database

management systems. This work deals with the reconstruction of a classic relational system (ArcInfo

7.1) in an object-relational environment. The advantages that the system obtains will be exposed by a

total approach in the technologies that have implemented.

The text is separated in three parts. The first is an effort of synopsis in applied theories that

support the technologies that will be used. Thoughts about the evolution in research and applications on

geosciences are being unfolded, including how the modern map can shape a digital system.

In the second part, major key points are analyzed about the comprehension in operation and

use of commercial systems. The selected geographic system is structured upon the object-relational

architecture of Oracle Spatial 9.2.i and alternatively PostgeSQL 7.4.1. The combination of Oracle

Spatial 9.2.i and ArcSDE 8.3 will be used as the most advisable way on migrating the existing system

in a pure GIS environment.

In the third part, the urban system that has been created for the city of Pyrgos is being

described, outlining the new data modelling procedures. Particular indication has been given on

decoding the significances that constitutes the urban space. Simultaneously, the operational form is

being synoptically studied, as well as how it is able to contribute in the decision-making and the city’s

management procedures. Finally, prospects and conclusions that spring from this work are expressed.

Keywords

Object-Relational, Spatial database management, spatial database modeling, Oracle Spatial,

ESRI ArcGIS Geodatabase, ESRI ArcSDE, PostgeSQL–PostGIS-GEOS, CaseTools, ESRI data

models, ArcGIS UML data models, City of Pyrgos Ilias Greece.


7

ΜΕΡΟΣ ΜΕΡΟΣ ΜΕΡΟΣ ΜΕΡΟΣ I:I:I:I: Εισαγωγή Εισαγωγή Εισαγωγή Εισαγωγή

στη σύγχρονη στη σύγχρονη στη σύγχρονη στη σύγχρονη

γεωπληροφορίαγεωπληροφορίαγεωπληροφορίαγεωπληροφορία


8

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. ΣΤΟΧΟΙ ΚΑΙ ΝΕΕΣ

ΑΝΤΙΛΗΨΕΙΣ ΣΤΗΝ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗ ΤΟΥ

ΧΩΡΟΥ

Εισαγωγικά

Ένα από τα θεµελιώδη ερείσµατα των φυσικών επιστηµών στην σύγχρονη

εποχή είναι η «τεχνική» ή διαφορετικά η «τεχνολογία» όπως λανθασµένα αποδίδεται

από τον κοινά αποδεκτό αγγλοσαξονικό όρο «technology». Οι γεωεπιστήµες ως

υβριδικό σύνολο πολλών φυσικών επιστηµών εξελίσσονται, επαναπροσδιορίζονται

µε βάση τις εξελίξεις στην έρευνα ως αναζήτηση και την «τεχνική» ως µέσο.

Ο επαναπροσδιορισµός αυτός είναι µια διαρκής διαδικασία εκτιµήσεων,

αµφισβήτησης, βελτιώσεων και διορθώσεων διατύπωσης θεωριών και υλοποίησης

εφαρµογών. Μέσα σε ένα παγκοσµιοποιηµένο περιβάλλον µετάδοσης της γνώσης

είναι πια πιο εύκολη από ποτέ η σύγκλιση επιστηµονικών κόσµων και ερευνητικών

πεδίων. Ένα τέτοιο περιβάλλον είναι κι αυτό που επιφέρει επαναστατικούς

επαναπροσδιορισµούς και στις γεωεπιστήµες. Η «τεχνική» των συστηµάτων

γεωγραφικών πληροφοριών βιώνει επαναστάσεις, µερικά από τα σηµεία τους θα

προσεγγίσει η εργασία αυτή.

Το θεωρητικό υπόβαθρο των συστηµάτων γεωγραφικών πληροφοριών ανήκει

στην επιστήµη της Αναλυτικής Χαρτογραφίας η οποία ξεκινά ως εκτεταµένο

ερευνητικό τµήµα της κλασσικής χαρτογραφίας και των γεωεπιστηµών στα µέσα της

δεκαετίας του 60. Ο Clarke (1995) εκφράζει τον εξής ορισµό: «Αναλυτική

χαρτογραφία είναι η στιβαρή θεωρία πάνω στην οποία αναπτύσσεται το πεδίο των

συστηµάτων γεωγραφικών πληροφοριών». Πιο συγκεκριµένα ασχολείται µε το

θεωρητικό και µαθηµατικό υπόβαθρο που κρύβεται πίσω από την χαρτογραφία και

τους κανόνες πού οι χαρτογράφοι υιοθετούν κατά την διάρκεια δηµιουργίας του

χάρτη. Ανατέλλει την έναρξη µιας εποχής όπου ο χώρος αποκτά ύψιστη σηµασία

στην κατανόηση του πραγµατικού κόσµου, του φυσικού και του ανθωπογεννούς

περιβάλλοντος. Αυτό γίνεται µε την επαναστατική σύζευξη της τεχνολογίας των


9

υπολογιστικών µηχανών µε τις επιστήµες του χώρου. Σχεδόν παράλληλα

σχεδιάζονται τα πρώτα συστήµατα1 τα οποία υλοποιούν το πρωτοποριακό για την

εποχή σχεσιακό µοντέλο αναπαράστασης πραγµατικών δεδοµένων. Η σύγκλιση της

πληροφορικής µε την µοντελοποίηση του χώρου είναι πια δεδοµένη αλλά και συχνά

µεταβαλλόµενη. Σήµερα, η παράλληλη εξέλιξη νέων τεχνολογιών σε διαδεδοµένα

φαινόµενα της ζωής και του πολιτισµού, αποτελεί το εναρκτήριο λάκτισµα για την

εκκίνηση µιας σειράς αναζητήσεων, στην αναγκαστική προσαρµογή σε νέες τάξεις

πραγµάτων, στην εποχή της (γεω)πληροφορίας και των αποµακρυσµένων

(γεω)υπηρεσιών.

1.1 Θέµα, ύφος, σκοποί και στόχοι

Ως έναυσµα για την εργασία αυτή αποτέλεσε η προσωπική δουλειά µε

γενικευµένο τίτλο: «Ανάπτυξη Γεωγραφικού Συστήµατος πληροφοριών στην πόλη

του Πύργου Ν. Ηλείας για πολεοδοµικές εφαρµογές»2 η οποία ολοκληρώθηκε τον

Σεπτέµβριο του 2001. Τα ερεθίσµατα από τα µαθήµατα του µεταπτυχιακού

µαθήµατος «Γεωπληροφορική» και ειδικά αυτά της διδακτικής οµάδας «Χωρικές

Βάσεις δεδοµένων» οδήγησαν την αναζήτηση των στοιχείων που συνέθεσαν την

εργασία.

Το θέµα πραγµατεύεται την µετάβαση σε µια νέα τεχνολογία και ένα νέο

τρόπο σχεδιασµού γεωγραφικών πληροφοριακών συστηµάτων. Ένα σύστηµα

διαχείρισης βάσεων δεδοµένων αναλαµβάνει να δοµήσει τα χωρικά δεδοµένα,

συνεπώς το ευρύτερο γεωγραφικό σύστηµα κληρονοµεί όλα τα χαρακτηριστικά του,

και τα αντίστοιχα πλεονεκτήµατά του. Η αρχιτεκτονική αυτή θα αναλυθεί και θα

χρησιµοποιηθεί, κάτω από την οµπρέλα της αντικειµενοσχεσιακής λογικής που

επικρατεί στα σύγχρονα συστήµατα διαχείρησης βάσεων δεδοµένων. Αυτό

αντικατοπτρίζει και νέα µορφή στην µοντελοποίηση των χωρικών φαινοµένων.

1 IBM Corporation, www.ibm.com 2 Τµήµα Μηχανικών Χωροταξίας, Πολεοδοµίας και Περιφερειακής Ανάπτυξης, Πανεπιστήµιο

Θεσσαλίας, Βόλος Σεπτέµβριος 2001


10

Ο σκοπός της εργασίας έγκειται στην προσέγγιση του γνωστικού πεδίου που

απαρτίζει την σύγχρονη δοµή ενός πολεοδοµικού πληροφοριακού συστήµατος. Αυτό

γίνεται δυνατό µε βάση την προδιάθεση για:

• Την δηµιουργία µιας συγκροτηµένης πρότασης η οποία εµπεριέχει τα

απαραίτητα στοιχεία τα οποία µπορούν να ενηµερώσουν τον

ενδιαφερόµενο για τις τάσεις και την πρακτική εφαρµογή των

αντικειµενοσχεσιακών τεχνολογιών στην αναπαράσταση του χώρου και

ειδικά του αστικού.

• Την ανάγκη τιθάσευσης της πολυπλοκότητας των γεωγραφικών

δεδοµένων, της δυσκολίας µετατροπής τους σε χρήσιµες πληροφορίες και

της δυσκολίας διαχείρισης τους.

• Την εξαντλητική αναζήτηση βιβλιογραφικών πηγών και την

ολοκληρωµένη όσο κατέστη αυτό δυνατό τεχνολογική προσέγγιση.

• Την ανάδειξη των γεωγραφικών πληροφοριακών συστηµάτων για

επιχειρήσεις (Enterprise GIS) όχι µόνο ως το απόλυτο εργαλείο

σχεδιασµού του χώρου αλλά και ως α) δείκτης ποιότητας ζωής β)

επικερδές επιχειρησιακό τµήµα των κυβερνητικών οργανισµών.

Οι στόχοι της εργασίας είναι:

• Η ένταξη όλης της προϋπάρχουσας πληροφορίας µε µεθοδικά βήµατα

διαµέσου νέας µοντελοποίησης της χωρικής βάσης δεδοµένων. Η

προσέγγιση της πραγµατικότητας να αποδίδει όσο γίνεται αρτιότερα τις

πολεοδοµικές µονάδες αναφοράς και ιδιαίτερα το οικοδοµικό τετράγωνο.

• Ο εντοπισµός και η διόρθωση λαθών στο αρχικό σύστηµα.

• Η µετεξέλιξη του συστήµατος να γίνει µέσο της ανάλυσης των

τεχνολογιών που την απαρτίζουν και της προβολής των συγκριτικών

πλεονεκτηµάτων.

• Το σύστηµα να έχει ευέλικτα εξελίξιµη µορφή και να µπορεί να

καταστεί επιχειρησιακό µε διαφορετικούς συνδυασµούς δυνατοτήτων και

κόστους υλοποίησης και διατήρησης.

• Η πρόταση εναλλακτικών λύσεων µειωµένου κόστους βασισµένη σε

λογισµικό ανοιχτού κώδικα.


11

• Το µοντέλο της χωρικής βάσης να µπορεί να χρησιµοποιηθεί ως

πρότυπο για την µοντελοποίηση πολυπλοκότερων µορφών

αναπαράστασης της πραγµατικότητας που αφορά τις πληροφορίες που

ενδύεται ο αστικός χώρος.

• Η ανάδειξη των νέων δυνατοτήτων µέσο παραδειγµατικών εφαρµογών

και η απόδειξη ότι αυτές συµβάλλουν στην ενίσχυση της λήψης

αποφάσεων στον πολεοδοµικό σχεδιασµό και την διαχείριση της πόλης.

Η εργασία αυτή έχει περισσότερο ερευνητικό ρόλο και όχι εφαρµοσµένης

µελέτης, οπότε δεν πρέπει να παρερµηνεύονται εξάρσεις ανάµιξης ερευνητικής

φαντασίας µε την πραγµατικότητα. Η πόλη του Πύργου τυχαίνει να είναι το πεδίο

εφαρµογής. Επίσης ορισµένες κατηγορηµατικές εκφράσεις ελπίζω να µην

παρεξηγηθούν, σχεδόν πάντα διατείνεται το αντίδοτο «θα µπορούσε να ήταν...» απλά

συνήθως δεν χρησιµοποιείται για λόγους συντακτικής ροής.

Η βιβλιογραφία στην οποία στηρίζεται η εργασία είναι ένα σύνολο από

ποικίλες αναφορές σε πολλά θέµατα. Αυτές συγκεντρώθηκαν και ταξινοµήθηκαν

σχηµατίζοντας µια µεγάλη βιβλιογραφική βάση για εύκολη πρόσβαση. Κυριότερες

εξ αυτών είναι:

Βιβλία αναφερόµενα σε χωρικές βάσεις δεδοµένων

Άρθρα πάνω στην εξελικτική πορεία των γεωεπιστηµών

Οδηγοί-εγχειρίδια συστηµάτων διαχείρισης βάσεων δεδοµένων και

µοντελοποίησης (κυρίως Oracle και UML)

Εγχειρίδια χρήσης εµπορικών συστηµάτων και άρθρα και παρουσιάσεις

συνεδρίων και το ψηφιακό υλικό τους (κυρίως ESRI)

∆ιάφορες εταιρικές και ακαδηµαϊκές κυρίως ιστοσελίδες και το ψηφιακό

υλικό τους

Οµάδες διαδικτυακών συζητήσεων

Υλικό από το µεταπτυχιακό «Γεωπληροφορική» του ΕΜΠ

Προσωπικές δουλειές


12

1.2 Η µοντελοποίηση των φαινοµένων ενός

πραγµατικού κόσµου

Τα συστήµατα πληροφοριών επεξεργάζονται δεδοµένα τα οποία

συγκεντρώνονται σε βάσεις δεδοµένων. Η οργάνωσή τους µέσα στο σύστηµα

εξασφαλίζει την εύρυθµη και αποδοτική λειτουργία του. Η οργάνωση αυτή γίνεται

κάτω από τις ειδικές συνθήκες που ορίζει η αρχιτεκτονική του συστήµατος και δεν

είναι δυνατή χωρίς την δηµιουργία ενός «µοντέλου».

∆οµικός προσδιορισµός της έννοιας της αναπαράστασης σε ένα σύστηµα

πληροφοριών αποτελεί η µοντελοποίηση ενός πραγµατικού ή πλασµατικού κόσµου.

Ως µοντελοποίηση θεωρείται η διαµόρφωση ενός περιβάλλοντος εξοµοίωσης το

οποίο αναπαριστά και οργανώνει τα στοιχεία ενός φαινοµένου και τα νοηµατοδοτεί.

Το νόηµα ενός γεγονότος (φαινοµένου) είναι η αντίληψη (ανάλυση, κατανόηση και

καταγραφή) γεγονότων µέσα από τα κιναισθητικά σχήµατα (στερεότυποι µηχανισµοί

δράσης-αντίδρασης εµπειριών) που έχουν ήδη διαµορφωθεί κατά την εξελικτική

πορεία του νοητικού µας συστήµατος και η παραπέρα αξιολόγησή τους µέσα από

τους µηχανισµούς των κινήτρων (Κιουστελίδης 2002). Το φαινόµενο µπορεί να είναι

φανταστικό ή πραγµατικό. Ένα φαινόµενο είναι οι αισθήσεις που προκαλεί η

αντίδραση ανθρώπου-περιβάλλοντος. Αυτά τα φαινόµενα υφαίνονται είτε σε µια

ζώσα, απτή και αυτογενή µορφή της πραγµατικότητας είτε προέρχονται από

ανθρωπογενείς θεσµούς.

Η διάσταση της µοντελοποίησης είναι υποκειµενική, αφού στην ουσία

πρόκειται για µια συντακτική σύνθεση πολλών εννοιών και άπειρων συνδυασµών.

Τα δεδοµένα των φαινοµένων µπορούν να οργανωθούν µε άπειρους τρόπους στο

δρόµο µετασχηµατισµού τους σε πληροφορίες.

Προσεγγίζοντας τους λόγους για τους οποίους η µορφή της µοντελοποίησης

είναι υποκειµενική, µπορούµε να αναγνωρίσουµε τις διαστάσεις της ως:

Θεµελιώδης παραστατική ή φυσική διάσταση. Η προσέγγιση στην

αναπαράσταση της µορφής και έκφρασης της φύσης, της «φυσιογνωµίας» ή των

φυσικών νόµων. Η φύση ορίζει τους κανόνες λειτουργίας της. Υπάρχουν θεµελιώδης

κανόνες όπως η έννοια της γραµµής και οι νόµοι της ευκλείδειας γεωµετρίας.

Στηρίζεται στην θεωρία των επιστήµών της φύσης. Πάνω στις θεµελιώδης αρχές

αυτές ορίζεται η...


13

Εννοιολογική διάσταση. Σηµασιολογική προσέγγιση των ιδιοτήτων της

παραστατικής διάστασης (ερµηνεία των φυσικών νόµων) αλλά και οι ανθρωπογενείς

(ή κοινωνικοί) κανόνες που στηρίζονται πάνω σ’ αυτούς. Με βάση την γνώση της

εποχής ο άνθρωπος δηµιουργεί κανόνες πάνω στην φυσική διάσταση και

διαµορφώνει νέες σύνθετες έννοιες (όπως η έννοια της πόλης, του οικοδοµικού

τετραγώνου, της ρυµοτοµικής γραµµής κλπ.). Η συντακτική και γραµµατική3

ανάλυση των εννοιών µέσω της κατάτµησης τους σε µικρότερα κοµµάτια οδηγεί στην

µοντελοποίηση τους4. Η εννοιολογική διάσταση είναι η εξήγηση των φυσικών νόµων

και εµπεριέχει τα στοιχεία τα οποία είναι θεσµοί και κανόνες στους οποίους

στηρίζεται η κοινωνία και το εκάστοτε πολιτικό σύστηµα όπότε και τα χωρικά

συστατικά του. Στηρίζεται στην θεωρία των επιστήµών της φύσης και του ανθρώπου.

Οι πρωτογενείς διαστάσεις αυτές µεταφερόµενες στο επιστηµονικό

περιβάλλον ορίζουν τις...

Αναλυτική διάσταση. Συνδυαστικές διαδικασίες µε µαθηµατική λογική. Η

θεωρία που στηρίζει την ερµηνεία του κόσµου και των φαινοµένων του.

Τεχνική (ή και τεχνολογική) διάσταση. Η υλοποίηση της γνώσης µε τα µέσα

της εποχής (εµπορικά και µη).

Το αποτέλεσµά τους δεν είναι ποτέ στατικό. Η ερευνητική αναζήτηση οδηγεί

στην...

Συµπερασµατολογική διάσταση. Η συνεπαγωγή, και η εξόρυξη πληροφορίας

(Data Mining). Μερικές (δηλαδή όχι τέλειες), ανοιχτές απαντήσεις. Λήψη

αποφάσεων.

Γνωσιακή διάσταση. Η συγκέντρωση και οι µηχανισµοί καταγραφής και

αποκωδικοποίησης της γνώσης και της λειτουργίας του εγκεφάλου. Τεχνητή

νοηµοσύνη, (πχ. ευφυή συστήµατα λήψης αποφάσεων, τεχνολογίες νευρωνικών

δικτύων κλπ.).

Αινιγµατική ή στοχαστική διάσταση. Η φαντασία στην αναζήτηση του

ανεξήγητου. Τα ερωτηµατικά και οι επαναπροσδιορισµοί.

Η προσπάθεια για να προσεγγισθεί η πραγµατικότητα µε λογικές που αγγίζουν

την περιγραφή και καταγραφή των δοµικών της στοιχείων αποτέλεσε θεµελιώδη αρχή

στην ανάπτυξη των γεωεπιστηµών. Η µοντελοποίηση όµως για πολύπλοκες ως και

3 µε την έννοια της οργάνωσης στα µικρότερα δυνατά στοιχεία σύνθεσης, όπως τα γράµµατα σε µία

πρόταση. 4 Ιδέες από Κιουστελίδης 2002, Ο µηχανισµός της νόησης, εξελικτικές πλευρές της σκέψης και της

φύσης των εννοιών.


14

χαώδης σχέσεις που χαρακτηρίζουν το χωρικό στοιχείο είναι προκλητική. Η

περιγραφή δεν γίνεται ποτέ µε την χαώδη λεπτοµέρεια µε την οποία γεννά τα

φαινόµενα η φύση. Το περιγραφόµενο φαινόµενο ή η κατάσταση είναι στην ουσία

µια µικρογραφία υπαρκτών χαρακτηριστικών του πραγµατικού κόσµου η οποία

αναφέρεται και ως µικρόκοσµος. Ο µικρόκοσµος αυτός σήµερα εκφράζεται µέσω

ψηφιακών χαρτών ή χωρικών βάσεων δεδοµένων.

Ο Nyerges (1980) είναι από τους πρώτους από αυτούς που µελετούν τον

διαχωρισµό του χάρτη σε δοµές πρόδροµους οργανωµένων µοντελοποιήσεων.

Αναπτύσσει την έννοια των διακριτών αφαιρετικών επιπέδων των χαρτογραφικών

δεδοµένων για τα οποία όρισε τα εξής (Από Νάκος 2003):

o «Πραγµατικά» γεωγραφικά δεδοµένα, τα δεδοµένα ως ιδέες που

αφορούν γεωγραφικές οντότητες.

o Την πληροφοριακή δοµή ως την πληροφοριακή οργάνωση

φαινοµένων.

o Την κανονιστική δοµή ως την εσωτερική δοµή δεδοµένων ανεξάρτητα

υλικού και λογισµικού.

o Την δοµή δεδοµένων, ως την λογική δοµή ώστε τα δεδοµένα να

γίνονται προσβάσηµα και περιγραφή της πρόσβασης αυτής.

o Την δοµή αποθήκευσης ως την διατύπωση της φύσης των συνδέσεων

αναπαράστασης των δεδοµένων, τους τρόπους ανασύστασης και την

κωδικοποίηση µηχανής ως την αναπαράσταση σε επίπεδο υλικού,

καθώς και τις αντίστοιχες προδιαγραφές.

1.3 Νέες µορφές του χάρτη. Ο σηµασιολογικός και

δικτυακός προσανατολισµός των δεδοµένων και της

πληροφορίας.

Το µέσο µετάδοσης της γεωπληροφορίας είναι ο χάρτης. Η εικόνα του, είναι

µόνο µια ιδιότητα της αναπαράστασης που εκπέµπει. Ο χάρτης σε φυσικό υλικό θα

υπάρχει πάντα, ο ψηφιακός όµως χάρτης δεν είναι µόνο εικόνα. ∆εν είναι ο χάρτης µε

την στενή έννοια της σηµειολογικής αναπαράστασης ενός φαινοµένου ή µιας

πραγµατικότητας, µολονότι την ενσωµατώνει και δεν υφίσταται χωρίς αυτήν.


15

Η χρήση ενός ψηφιακού χάρτη διαφέρει σε πολλά επίπεδα, ανάλογα µε το

είδος και τις απαιτήσεις της εφαρµογής για την οποία δηµιουργείται. Το ίδιο ισχύει

και στους αναλογικούς χάρτες σε µικρότερο βαθµό. Στους δυο κόσµους (αναλογικό

και ψηφιακό) υπάρχουν προφανώς κοινά, στεγανά και αυτογενή χαρακτηριστικά τα

οποία αποτελούν κινητήρια µέλη των θεµελιωδών αρχών των γεωεπιστηµών.

Αυτά είναι (Shroll et all.):

o Εισαγωγή δεδοµένων και επαλήθευση

o Αποθήκευση και διαχείριση δεδοµένων

o Εξαγωγή πληροφοριών και απόδοση / παρουσίαση

o Μετασχηµατισµοί δεδοµένων

o Αλληλεπίδραση µε τους χρήστες

Αµφισβήτηση του παραδοσιακού του χάρτη µε βάση τις τεχνολογικές

εξελίξεις γίνεται από τον Morrison (1974). Η ψηφιακή διάσταση του χάρτη είναι αυτή

που του δίνει την δυνατότητα να εξελίσσεται µε βάση ένα γενικότερο τεχνολογικό

γίγνεσθαι και όχι να πλάθεται αναγκαστικά γύρω από τις θεωρίες των επιστήµών της

χαρτογραφίας5. Αν προσεγγίσει επιστηµολογικά κανείς τον σύγχρονο χάρτη θα

διαπιστώσει πως περιβάλλεται από νέα επιστηµονικά πεδία (πληροφορική,

τηλεπικοινωνίες, πολυµέσα κ.α.). Ο χάρτης ως ζωτικό στοιχείο ενός συστήµατος

γεωγραφικών πληροφοριών βιώνει επαναστατικές αλλαγές:

Η επανάσταση της διαδικτυακής επικοινωνίας

Η αρχή επικοινωνίας πελάτη – εξυπηρέτη µε ψηφιακά πρωτόκολλα

διασύνδεσης διαµορφώνει το δίκτυο. Η δοµή αποτελούµενη από πολλά δίκτυα

συνδεδεµένα µεταξύ τους διαµέσου κοινών δροµολογητών αποτελεί το διαδίκτυο. Αν

και αρχικά αποτελούσε το αποκλειστικό πεδίο του κυβερνητικού και ακαδηµαϊκού

χώρου, τα τελευταία χρόνια το internet έχει γίνει ιδιαίτερα δηµοφιλές και ζωτικό

ανάµεσα στους απλούς χρήστες ηλεκτρονικών υπολογιστών. Εκτός από

επικοινωνιακό εργαλείο, έχει µετατραπεί σε µια παγκόσµια αγορά µε µεγάλη ποικιλία

αγαθών και υπηρεσιών. Η απήχησή του στον κόσµο παρέσυρε τις τεχνολογικές

5 Ως χάρτης δύναται να θεωρείται µια έννοια η οποία ξεπερνά τα στενά όρια του γεωγραφικού χάρτη.

Αντίστοιχες διαστάσεις θα µπορούσε να έχει ένας χάρτης για το διάστηµα ή το ανθρώπινο σώµα ή ένα

φυτό.


16

εξελίξεις σε νέα επίπεδα µε δικτυακούς προσανατολισµούς. Κάθε επιστηµονικός

κλάδος ο οποίος επαναπροσδιορίσθηκε µε βάση τις ιδιαίτερες ψηφιακές

επαναστάσεις του πρόσφατου παρελθόντος δεν µπόρεσε παρά να υποταχθεί στην

αποκεντρωµένη υπεροχή και αυτοτέλεια του διαδικτύου.

Η επανάσταση της σηµασιολογίας

Ο δρόµος από τα δεδοµένα στην πληροφορία περνά µέσα από τις διαδικασίες

απόδοσης σηµασίας στα δεδοµένα. Το αντικείµενο είναι το θεµελιώδες συστατικό

των περιγραφικών ροών. Η αποδόµηση ενός φαινοµένου στα συστατικά του µε τρόπο

τέτοιο που να µπορεί να µοντελοποιηθεί για χρήση σε ένα περιβάλλον προσοµοίωσης

όπως ένα γεωγραφικό σύστηµα, εξασφαλίζει την απόδοση της χωρικής σηµασίας.

Αυτό γίνεται µέσω σύνθετων περιγραφικών ροών οι οποίες µεταγλωττίζουν το

φαινόµενο. Στην προσπάθεια αυτή συµβάλουν γνωσιακές επιστήµες, ψυχολογία,

µηχανική της γνώσης, µελέτη της λειτουργίας του εγκεφάλου κλπ.. Σηµαντικότερη

όλων παραµένει η εις βάθος κατανόηση του φαινοµένου που µελετάται. Τα χωρικά

δεδοµένα ή γεωδεδοµένα αναπλάθονται και σχηµατοποιούν την χωρική πληροφορία

ή γεωπληροφορία. Η γεωπληροφορία είναι η γέννηση γνώσης για τον χώρο και είναι

αποτέλεσµα µεθοδικών διαδικασιών µετασχηµατισµού των γεωδεδοµένων. Οι

µεθοδικές διαδικασίες αυτές εξελίσσονται σε νέα επίπεδα δυνατοτήτων τις οποίες

προσφέρει η απόδοση «σηµασίας» στα «ανόητα» ή «ανοήµονα» δεδοµένα.

Η οντολογία6, βαθιά εναγκαλισµένη µε την φιλοσοφία και τις προεκτάσεις

της, ασχολείται µε την δοµηµένη διάδοση της γνώσης7. Ο χώρος κρύβει γνώση. Η

γεωµετρική οντότητα και το γεωµετρικό στοιχείο αποκτούν την µορφή που αποκτά

µια λέξη όταν συντάσσει προτάσεις. Η δυναµική των χωρικών ερωτηµάτων τα οποία

βασίζονται σε συντακτικές δοµές είναι µεγάλη. Ερωτήµατα µε βάση το χρόνο είναι

µια νέα µορφή. ∆υσκολότερες ερωτήσεις απαιτούν µεταδεδοµένα νέας γενιάς και ο

δρόµος για ευκολότερες και πιο γρήγορές απαντήσεις ανοίγεται. Τα «έξυπνα» χωρικά

δεδοµένα είναι ο θεµελιώδης λίθος.

6 To support the sharing and reuse of formally represented knowledge among AI systems, it is useful to

define the common vocabulary in which shared knowledge is represented. A specification of a

representational vocabulary for a shared domain of discourse -- definitions of classes, relations,

functions, and other objects -- is called an ontology. T. R. Gruber. A translation approach to portable

ontologies, (1993). 7 Οι εφαρµογές είναι πολλές. Ο σηµασιολογικός διαδικτυακός ιστός (Semantic Web) είναι µια µορφή

δοµηµένης διάδοσης γνώσης η οποία θα αποτελέσει την νέα γενιά «εξυπνάδας του internet». Βλ.

OWL, Web Ontology Language, http://www.w3.org/


17

Η επανάσταση των ανοιχτών προτύπων

Η έννοια της Τυποποίησης Χωρικών εδοµένων εισάγεται, από τις αρχές του

1980, στην προσπάθεια διαµόρφωσης ενοποιηµένων συνόλων χωρικών αρχετύπων,

ορισµών χαρακτηριστικών και ιδιοτήτων καθώς και ενός µηχανισµού ανταλλαγής

χωρικών δεδοµένων µεταξύ διαφορετικών συστηµάτων µε διαφορετικές εσωτερικές

δοµές. Ο Moellering ξεκινά το εγχείρηµα8. Η σύγχρονη συνέχεια ανήκει σε

ολοκληρωµένες προτάσεις όχι µόνο σε επίπεδο τυποποίησης αλλά και τεχνολογιών.

Το Open GIS Consortium (OGC)9, είναι µια κοινοπραξία της βιοµηχανίας της

γεωπληροφορικής τα µέλη της οποίας συνεργάζονται για να ενισχύσουν και να

επιτρέψουν τη διαλειτουργικότητα στις τεχνολογίες που διέπουν τις χωρικές

πληροφορίες. Το όραµα του OGC είναι ένας κόσµος στον οποίο ο καθένας

επωφελείται των γεωγραφικών πληροφοριών και των υπηρεσιών που παρέχονται

µέσω οποιουδήποτε δικτύου, εφαρµογής, ή πλατφόρµας (OGC 99). Στόχος είναι η

παράδοση ανοιχτών και δηµόσια διαθέσιµών προδιαγραφών, διεπαφών και

κωδικοποιήσεων τεχνολογιών, στοιχεία τα οποία θα επιτρέψουν την

επανακατεύθυνση της έρευνας πάνω σε κοινά αποδεκτά πρότυπα. Καταυτόν τον

τρόπο µειώνεται το κόστος ανάπτυξης και ο τελικός χρήστης αποκοµίζει πολλά και

σηµαντικά πλεονεκτήµατα σε ένα σύγχρονο και παγκοσµιοποιηµένα διαδικτυακό

περιβάλλον. Οι εξελίξεις της εποχής µελετώνται και ελαχιστοποιούνται ανόητα

προβλήµατα που γεννά ο εµπορικός ανταγωνισµός.

Μερικές από τις αξιοσηµείωτες προσπάθειες οι οποίες µνηµονεύονται ή και

χρησιµοποιούνται στην εργασία αυτή είναι:

• Η GML (Geography Markup Language) ανοιχτό πρότυπο

καταγραφής γεωµετρίας και τοπολογικών σχέσεων (προς το παρόν...)

• Τα πρότυπα COM, CORBA που χρησιµοποιούνται ως

εξωστρεφής πλατφόρµα αντικειµενοστρεφούς προγραµµατιστικής

υποστήριξης.

• Η SQL for Simple features (σε συνδυασµό µε ISO211 SQL3 part 3

- Spatial extension), πρότυπα οργάνωσης σε Σ∆Β∆ µε χωρικό

προσανατολισµό.

8 1982 U.S. National Committee for Digital Cartographic Data Standards 9 Πρώην Open GIS Foundation (1994-96)


18

• Τα πρότυπα διαδικτυακών χαρτών και αποµακρυσµένων

υπηρεσιών (WMS, WFS, WCS).

Κάποιος µπορεί να αναρωτηθεί αν οι χάρτες που ξέραµε είναι οι ίδιοι. Αυτό

είναι σχετικό γιατί όπως θα φανεί παρακάτω ο χάρτης είναι ένα σύστηµα από πολλά

στοιχεία. Την δεκαετία του 70 ξεκινά η ανάγκη για διαχωρισµό της έννοιας του

συµβατικού χάρτη και του ψηφιακού υλικού. Ο Moellering (1977,1980,1984)

αναπτύσσει την έννοια των πραγµατικών και εικονικών χαρτών κατά την οποία

γίνεται σαφής διαχωρισµός µεταξύ του χάρτη ως εικόνα και ως υλική ύπαρξη.

Στα τέλη της κλασσικής εποχής των γεωγραφικών συστηµάτων (περίπου λίγο

πριν τα τέλη της δεκαετίας του 90) το στοιχείο που µπορούσε να χαρακτηρίσει

πλήρως ένα ψηφιακό χάρτη ήταν κατά κύριο λόγο η ψηφιακή απόδοση της

γεωµετρίας του, αχθοφορώντας ταυτόχρονα κάποιους βραδέως εξελισσόµενους και

ελλιπείς σηµασιολογικούς κανόνες χωρικών συνδέσεων και τοπολογίας. Σήµερα ο

χάρτης αποκτά πολλά ακόµη συνδυαζόµενα τµήµατα.

Επίσης έννοιες όπως η διαλειτουργικότητα ενισχύουν την λογική του

διαχωρισµού του ψηφιακού χάρτη και από το γεωγραφικό σύστηµα που τον

περιβάλει. Ο ψηφιακός χάρτης µπορεί και πρέπει (κάτω από συνθήκες) να είναι

ανεξάρτητος από γεωγραφικό σύστηµα που τον συνθέτει ή τον υποστηρίζει. Η

σύγχρονη εποχή µεταλλάσσει τον χάρτη από απλό ψηφιακό αρχείο σε ένα ψηφιακό

σύστηµα. Ο ψηφιακός χάρτης γίνεται µια οµάδα δεδοµένων της οποίας τα βασικά

δοµικά υλικά είναι:

Χαρτογραφικό υλικό. Βασικά στοιχεία όπως το προβολικό σύστηµα, η

κλίµακα, τα όρια, ο προσανατολισµός κλπ.

Εννοιολογικό υλικό. Τα σηµασιολογικά στοιχεία που αφορούν το φαινόµενο

που περιγράφεται, θα αποκαλεστεί αργότερα «σχήµα της βάσης». Μεταφράζονται σε

σχέσεις, τοπολογικούς κανόνες, περιορισµούς, ιδιότητες κλπ.)

∆ιερµηνευτικό υλικό. Τα στοιχεία που ενός εφηρµοσµένου συστήµατος.

Περιλαµβάνει και την πλατφόρµα ανάπτυξης εφαρµογών και των διεπαφών. Οι

προτυποποιήσεις και το κοινώς αποδεκτό περιβάλλον ανάπτυξης (όπως SQL3, Web

Map Service κατά OGC, διαγράµµατα δοµής GML κλπ.).

Ψηφιακό υλικό. Τα κύρια δεδοµένα αναπαράστασης της γεωµετρίας απλά και

σύνθετα, και το πρότυπο φυσικής αποθήκευσης.


19

Κατασκευαστικό υλικό. Οι πληροφορίες για το ψηφιακό υλικό, όπως τα

µεταδεδοµένα, τα δεδοµένα υποστήριξης όπως πχ. οι εκδοχές (versions).

Φυσικά αποδιδόµενο υλικό. Τα στοιχεία απόδοσης σε οπτική, εικονιστική

µορφή, ο συµβολισµός, το υπόµνηµα, κλπ.

∆ικτυακό υλικό. Τα στοιχεία που προσδίδουν ιδιότητες αποµακρυσµένης

διαχείρισης. (τα δικαιώµατα χρηστών, το πρότυπο δικτυακής επικοινωνίας και

αποθήκευσης κλπ.)

Προστιθέµενο υλικό. Ότι δεν αναφέρεται παραπάνω και η βιοµηχανία των

γεωγραφικών συστηµάτων µεταφέρει στον τελικό χρήστη µέσω ειδικών εφαρµογών.

Γίνεται κατανοητό, πως ο χάρτης είναι «πολυµορφικά ψηφιακός» και όχι µόνο

«γεωµετρικά ψηφιακός». Μετασχηµατισµοί της XML είναι η µια συνεχώς

εξελισσόµενη µορφή αποθήκευσης και µεταφοράς πολλών από των παραπάνω

δοµικών υλικών του χάρτη10

.

1.4 Η εποχή των Γεωγραφικών Υπηρεσιών

Η εξέλιξη του χάρτη και των υπολογιστικών µεθόδων που τον περιβάλουν,

είναι παρελκυόµενο αποτέλεσµα µιας σειράς διαχρονικών γεγονότων στην έρευνα.

Ταυτόχρονα µε την εξέλιξη του χάρτη, το περιβάλλον των γεωεπιστηµών που τον

υποστηρίζει είναι το πρώτο που µεταβάλλεται.

Οι γεωεπιστήµες εξελίσσονται. Πέρα από καθιερωµένες γλωσσικές –

συντακτικές και στερεότυπες αναφορές, είναι σήµερα το γενικότερο σύνολο που

περιβάλλει τον ψηφιακό χάρτη. Τα γεωγραφικά πληροφοριακά συστήµατα είναι το

πρωταρχικό µέσο εφαρµογής και οι γεω-υπηρεσίες µια συνυπάρχουσα µετεξέλιξή

τους.

Αντίστοιχα... εν αρχή ο αναλογικός χάρτης γίνεται ψηφιακός. Ο πολυµεσικός

χάρτης µεταφέρει την έννοια της πραγµατικής διάδρασης και του περιβάλλοντος

διεπαφής. Ο διαδικτυακός χάρτης είναι από τον γενεσιουργό ορισµό του µια

υπηρεσία.

10 πχ. Geodatabase XML schema representation στο ArcGIS 9, και σε µικρότερο βαθµό η GML 3.


20

GIService

GISystem

GIScience

Αναλογικόςχάρτης

∆ικτυακός χάρτηςΑποµακρυσµένηΓεω-υπηρεσία

Ψηφιακόςχάρτης GIS

Πολυµεσικόςχάρτης

Σχ. 1. Οι βασικές µορφές του χάρτη στο περιβάλλον των γεωεπιστηµών. Πηγή: ιδία επεξεργασία.

Τα συστήµατα γεωγραφικών πληροφοριών ή όπως αυτά εξελίσσονται σε

υπηρεσίες γεωγραφικών πληροφοριών, εµπεριέχουν πολλά παραπάνω από τις

κλασσικές θεµελιώδεις έννοιες της αποθήκευσης, επεξεργασίας, ανάλυσης και

διαχείρισης χωρικών δεδοµένων. Ακολουθώντας τις τάσεις των καιρών,

επεκτείνονται στην σχηµατοποίηση – µοντελοποίηση της πραγµατικότητας σε

ψηφιακούς µικρόκοσµους και εξελίξιµους, «έξυπνους» χάρτες διασυνδεδεµένων

δεδοµένων οι οποίοι συντελούν στην πλάση γεωπληροφορίας για την λήψη

αποφάσεων και την διάδοση της χωρικής γνώσης.

Ο θεµελιώδης λίθος είναι η αναζήτηση της γεωγραφικής πληροφορίας. Η

εξελικτική πορεία της γεωγραφικής πληροφορίας στην διαχρονία φαίνεται στο

παρακάτω απλό σχήµα:

1980 20001990

Χρόνος

GISystems

GIScience

GIServices

Σχ. 2. Η εξελικτική πορεία της γεωγραφικής πληροφορίας στην διαχρονία. Πηγή: Shekhar, Chawla 2003.


21

Η εξελικτική αυτή πορεία δεν είναι όµως απλή. Πέρα από επιστηµολογικές

προσεγγίσεις, υπάρχουν γεγονότα κλειδιά στην έρευνα και τεχνολογία τα οποία

ωθούν τα καθιερωµένα. Οι τάσεις αυτές µαζί µε κάποια κλασικά τεχνολογικά

γεγονότα παρουσιάζονται στο παρακάτω σχήµα:

1960 1980 200019901970 Χρόνος

Συστήµατα Γεωγραφικών

Πληροφοριών (GIS)

Αναλυτική

Χαρτογραφία

Η/Υ Επικοινωνία &

∆ιαδίκτυο

Γεωεπιστήµες

(GI Science)

Γεω-υπηρεσίες

GI services

σήµεραΕπιστήµη

Εµπόριο –

Υπηρεσίες

>1960

Στρατός

Αναλογικός

χάρτης

∆ιαλειτουργικότητα (OGC, ISO…)

Ανοιχτά συστήµατα

Σχεσιακές

Β∆

Αντικειµενοστρεφής

τεχνολογίες

Αντικειµενοσχεσιακές

γεωβάσεις δεδοµένων

ArcInfo

ArcGIS

ArcSDEOracle

SpatialArcView

Ακαδηµαϊκή

Έρευνα

PostGIS -

PostgreSQL

Τεχνολογίες Β∆

λογισµικό

Technology

Υπηρεσίες

∆ιαδικτύου

winXP

UNIX

DOS winNTwin

Linux

Java

8086486-

32bit

786-

64bit

Σχ. 3. Τάσεις και γεγονότα στην εξέλιξη της αναζήτησης της γεωγραφικής πληροφορίας. Πηγή: ιδία επεξεργασία, βασισµένο

στο σχήµα από Shekhar, Chawla 2003


22

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. ΟΙ ΒΑΣΕΙΣ ∆Ε∆ΟΜΕΝΩΝ

2.1 Οι Βάσεις ∆εδοµένων. Η φυσική κατάληξη του

µικρόκοσµου.

Μια βάση δεδοµένων είναι το σύνολο των στοιχείων εκείνων τα οποία

ορίζουν την πλήρη καταγραφή ενός φαινοµένου ή µιας κατάστασης της

πραγµατικότητας. Όταν η καταγραφή αυτή γίνεται ηλεκτρονικά σε ένα υπολογιστικό

σύστηµα τότε ως βάση δεδοµένων θεωρείται το σύνολο των φυσικά αποθηκέυσιµων

στοιχείων σε µορφή αρχείων. Τα αρχεία αυτά εµπεριέχουν τα δεδοµένα που

περιγράφουν το φαινόµενο, τα βασικά δεδοµένα και παρελκυόµενα δεδοµένα

ανάλογα του τρόπου και των διαδικασιών καταγραφής.

Η βάση δεδοµένων είναι ένα σύστηµα αποθήκευσης και ελεγχόµενης

προσπέλασης των δεδοµένων (Muller 1999). Ο τρόπος µε τον οποίο γίνεται αυτό

στηρίζεται σε ένα θεωρητικό µοντέλο το οποίο ονοµάζεται µοντέλο δεδοµένων.

2.2 Μοντέλα δεδοµένων

Μοντέλο δεδοµένων είναι σύνολο σηµασιολογικών εννοιών, οι οποίες µε

βάση συγκεκριµένες προδιαγραφές εκφράζουν και περιγράφουν την υπόσταση και το

σηµαινόµενο µιας βάσης δεδοµένων. Η βάση δεδοµένων είναι το µεγαλύτερο

στοιχείο το οποίο µπορεί να υποστηρίξει ένα µοντέλο δεδοµένων (Muller 1999).

Το µοντέλο δεδοµένων είναι το σύνολο των µηχανισµών το οποίο διαµέσου

θεωρητικών εννοιών αποδίδει στην πράξη την περιγραφή του µικρόκοσµου µιας

βάσης δεδοµένων και ορίζει τον τρόπο που οργανώνονται τα δεδοµένα. Η αφαιρετική

διάσταση του µικρόκοσµου απελευθερώνει το µοντέλο δεδοµένων από την χαοτική

περιγραφή της φύσης. Τα στοιχεία που κυρίως το αποτελούν είναι:

o τύποι και δοµές δεδοµένων (data types and data structures)

o συσχετίσεις (relationships)

o λειτουργίες (operations)


23

o περιορισµοί ακεραιότητας (integrity constraints)

Τα µοντέλα δεδοµένων περιλαµβάνουν µια οµάδα θεωρητικά τεκµηριωµένων

µαθηµατικών πράξεων και λειτουργιών κατά τις οποίες ορίζονται οι δυνατότητες των

επεµβάσεων στα δεδοµένα.

Η ανάγκη χρήσης των µοντέλων δεδοµένων έγινε επιτακτική από την στιγµή

που τα σύνολα χωρικών δεδοµένων γίνονται εξαιρετικά µεγάλα (large spatial

datasets) και οι κλασσικοί τρόποι καταγραφής φαινοµένων αδυνατούν να αποδώσουν

τα αναµενόµενα (Schroll et all).

Τα κυρίαρχα µοντέλα δεδοµένων σήµερα είναι το σχεσιακό, το

αντικειµενοστραφές και το αντικειµενοσχεσιακό.

Το Σχεσιακό Μοντέλο ∆εδοµένων (Relational Model)

Το σχεσιακό µοντέλο προέρχεται από τον Codd (1972). Η IBM ήταν η πρώτη

εταιρεία η οποία το µετέφερε σε υπολογιστικά συστήµατα. Κύρια ιδέα του είναι η

χρήση µαθηµατικών σχέσεων για την µοντελοποίηση των δεδοµένων. Οι σχέσεις

αυτές είναι συνδεδεµένοι πίνακες αποτελούµενοι από γραµµές και στήλες. Τα

δεδοµένα – πίνακες έχουν την δυνατότητα διασύνδεσης µέσω κοινών κωδικών

κλειδιών τα οποία δροµολογούν τις συνδέσεις αυτές. Οι διασυνδετικές σχέσεις είναι

κι αυτές πίνακες. Το µοντέλο στηρίζει την ικανότητα του να θεωρείται ικανό

αναπαράστασης φαινοµένών στις εξής ιδιότητες (Muller 99):

Αναφορική ακεραιότητα (Referential integrity). Συλλογή από κανόνες και

περιορισµούς µε τους οποίους η βάση πληρεί τις προδιαγραφές του µοντέλου και

εξασφαλίζεται πάντα την σωστή θέση και µορφή των πινάκων µετά το τέλος µιας

συναλλαγής (πχ. µίας ενηµέρωσης).

Κανονικοποίηση (Normalization). Η διαδικασία κατά την οποία εφαρµόζονται

κανόνες οι οποίοι διαµορφώνουν την βελτιστοποίηση της δοµής των σχέσεων

ανάµεσα στους πίνακες.

Τύποι δεδοµένων (Data types). Βασική αρχή του σχεσιακού µοντέλου είναι ο

ορισµός των τύπων δεδοµένων. Υπάρχουν συγκεκριµένοι τύποι δεδοµένων.


24

Το Αντικειµενοστρεφές Μοντέλο ∆εδοµένων (Object-Oriented Model) και οι

αντικειµενοστρεφείς βάσεις δεδοµένων

Η δοµή αυτού του µοντέλου σε όλες του τις εκδοχές προέρχεται από τις

διαδεδοµένες αντικειµενοστρεφής γλώσσες προγραµµατισµού, µε δανειζόµενες τις

έννοιες της κληρονοµιάς, της ενθυλάκωσης της αφαίρεσης και του πολυµορφισµού

δόµησης των στοιχείων.

Σηµαντικότερο πλεονέκτηµα του η άµεση προγραµµατιστική σύνδεση µε

εφαρµογές, και η στιβαρότητα σε απαιτητικά περιβάλλοντα διαχειρίσεις δεδοµένων.

Το αντικειµενοστρεφές µοντέλο δεδοµένων και κατεπέκταση η

αντικειµενοστρεφή διαχείριση βάσεων δεδοµένων δεν υφίσταται ακόµη υπό µια

επίσηµη προτυποποίηση. ∆ιάφοροι ερευνητές έχουν προτείνει τέτοια πρότυπα και

κάποια από αυτά χρησιµοποιούνται και σε εµπορικά πακέτα αλλά ο ρόλος τους είναι

πειραµατικός ακόµη παρά επιχειρησιακός στους τελικούς χρήστες. Φαίνεται πως

είναι το άµεσο µέλλον των βάσεων δεδοµένων, και σιγά-σιγά θα ωριµάζει και

ερευνητικά αλλά και στη συνείδηση των χρηστών σαν τεχνολογία και σαν εµπορική

εφαρµογή.

Το Αντικειµενοσχεσιακό Μοντέλο ∆εδοµένων (Object-Relational Model) και οι

αντικειµενοσχεσιακές βάσεις δεδοµένων.

Το αντικειµενοσχεσιακό µοντέλο δεδοµένων συνδυάζει πολλές από τις

ιδιότητες αντικειµενοστρεφών µοντέλων µε τις κλασσικές δυνατότητες του

σχεσιακού µοντέλου. Το υβριδικό σύστηµα που δηµιουργείται δανείζεται τα

ωριµότερα στοιχεία των τεχνολογιών. Επιτυγχάνει να αποφύγει την και να συνεχίζει

να υποστηρίζει την πληθώρα χρηστών και εφαρµογών του σχεσιακού µοντέλου.

Αυτό γίνεται µε την χρήση πινάκων ως τον τρόπο αποθήκευσης. Ταυτόχρονα

επιτυγχάνεται η αποθήκευση δεδοµένων σε µορφή αντικειµένων τα οποία

ενθυλακόνονται µέσα στους σχεσιακούς πίνακες. Αυτό υποστηρίζεται από τις

επεκτάσεις σε νέους τύπους δεδοµένων11

και αντικειµένων οι οποίοι σχηµατίζονται

µε βάση τους τύπους δεδοµένων αναφοράς. (abstract data types). Τα αποτελέσµατα

των ερωτηµάτων σε µία αντικειµενοσχεσιακή βάση είναι όπως και στο σχεσιακό

11 Υποστήριξη από την SQL3


25

µοντέλο γραµµές (rows) δεδοµένων ή πιο σωστά αντικειµένων. Η λογική του

σχεσιακού µοντέλου έχει υποστεί πολλές µετατροπές ώστε η λειτουργίες του να

περιλάβουν τα αντικείµενα καθώς επίσης και την υποστήριξη καλής συνεργασίας µε

αντικειµενοστραφής γλώσσες προγραµµατισµού.

Αρχικά θεωρούνταν αµφίβολο το µέλλον µιας προσπάθειας σαν και αυτή. Στα

τέλη της δεκαετίας του 90 δεν έχουν ακόµη αναπτυχθεί τα θεωρητικά στηρίγµατα

πόσο µάλλον οι πρακτικές υλοποιήσεις σε λογισµικά Σ∆Β∆. Το σκηνικό αλλάζει

ραγδαία κυρίως γιατί τα O-O µοντέλα είναι πολύπλοκα και η θεωρητική τεκµηρίωσή

τους ελλιπής και χρονοβόρα ενώ ένα τεραστίων διαστάσεων οικονοµικό σύστηµα σε

όλο τον κόσµο βασίζεται στο σχεσιακό µοντέλο. Το 2000 (?) κάνουν την πρώτη τους

µαζική εµπορική εµφάνιση12

. Μετέπειτα µια σειρά από µεγάλους κατασκευαστές

υποστηρίζουν δυναµικά το µοντέλο και σε λίγα χρόνια έχει σχετικά ώριµη µορφή13

.

Τελικός στόχος η πληρέστερη µοντελοποίηση της πραγµατικότητας.

2.4 Συστήµατα διαχείρισης βάσεων δεδοµένων

Ένα σύστηµα διαχείρισης δεδοµένων είναι η συλλογή από λογισµικά τα οποία

προσανατολίζονται στην διαχείριση της δοµής µιας βάσης δεδοµένων και τον έλεγχο

της πρόσβασης σε αυτή (Schroll et all, 2003).

Η ιδεατή αρχιτεκτονική ενός Σ∆Β∆ βασίζεται σε τρία επίπεδα, (ANSI /

SPARC 1970 από Στεφανάκης 2003):

Εσωτερικό επίπεδο. Η φυσική αποθήκευση των δεδοµένων.

Εννοιολογικό επίπεδο. Η δοµή της βάσης δεδοµένων

Εξωτερικό επίπεδο. Περιγραφή τµηµάτων της βάσης σε µορφή όψεων.

Το παρακάτω σχήµα ξεδιπλώνει την λογική της αρχιτεκτονικής.

12 Oracle 8 13 Σε αυτό συνέβαλαν αποφασιστικά οι συµµετέχοντες στα OGC και ISO/TC211


26

Εξωτερικό Μοντέλο 1

...

Εξωτερικό επίπεδο

Εννοιολογικό επίπεδο

Εσωτερικό επίπεδο

Εξωτερικό σχήµα 1Εξωτερικό σχήµα 1 Εξωτερικό σχήµα 2Εξωτερικό σχήµα 2 Εξωτερικό σχήµα ΝΕξωτερικό σχήµα Ν...

∆οµή δεδοµένων 1






Εξωτερικό Μοντέλο 2 Εξωτερικό Μοντέλο Ν

Κλάση

Ιδιότητες

Λειτουργίες...

Εννοιολογικό

σχήµα


σχήµα

Εννοιολογικό Μοντέλο

Εσωτερικό

σχήµα

Εσωτερικό

σχήµα

Εσωτερικό Μοντέλο

Μετάβαση

Μετάβαση

...

Σχ. 4. ANSI/SPARC αρχιτεκτονική. Πηγή: Muller 99 και ιδία

Ειδικά στις µεταβάσεις των επιπέδων η παραπάνω σχηµατοποίηση σχετίζεται

άµεσα µε την έννοια της µοντελοποίησης. Το Σ∆Β∆ αναλαµβάνει βασικές

διαδικασίες όπως (Elmasri & Navathe 2000, Schroll et all 2003):

• Ορισµός της βάσης δεδοµένων. Ορίζονται τύποι δεδοµένων,

περιορισµοί κλπ.

• Χειρισµός της βάσης δεδοµένων.

• Έκφραση ερωτηµάτων στη βάση δεδοµένων

• Ενηµέρωση της βάσης δεδοµένων

Το παρακάτω απλουστευµένο σχήµα εκφράζει την θέση ενός Σ∆Β∆ ανάµεσα στους

χρήστες και τα δεδοµένα.


27

Λογισµικό επεξεργασίας ερωτηµάτων

Λογισµικό προσπέλασης δεδοµένων

Βάση δεδοµένων Μεταδεδοµένα

Σ∆Β∆

∆ιεπαφές & Εφαρµογές / Ερωτήµατα

Χρήστες / Προγραµµατιστές

Σχ.5. Ένα απλοποιηµένο περιβάλλον Σ∆Β∆. Πηγή: Shroll 2003

Ένα τυπικό σύγχρονο Σ∆Β∆ χτίζεται µε αρχιτεκτονικές διαστρωµάτωσης των

διαδικασιών που το απαρτίζουν σε επίπεδα (layered architecture). Αυτό σηµαίνει πως

τµήµατα του Σ∆Β∆ µπορούν να λειτουργούν ανεξάρτητα ή και συνεργαζόµενα

µεταξύ τους µε συγκεκριµένη δοµή για να επιτύχουν τις πολύπλοκες δυνατότητες που

προσφέρουν. Η γρήγορη ενσωµάτωση νέων χαρακτηριστικών στις νέες εκδόσεις των

λογισµικών στηρίζεται στην αρχιτεκτονική αυτή. Μερικά από τα κύρια επίπεδα αυτά

που εµφανίζονται στα τυπικά Σ∆Β∆ είναι τα παρακάτω (R. Ramakrishnan, J. Gehrke

99 και ιδία):

Εκτέλεση και βελτιστοποίηση ερωτηµάτων

Σχεσιακοί και λοιποί τελεστές

Μέθοδοι προσπέλασης δεδοµένων

∆ιαχείριση µνήµης

∆ιαχείριση χώρου και µέθοδοι αποθήκευσης σε σκληρούς δίσκους

∆ικτυακή επικοινωνία

Ασφάλεια καταγραφής, αναίρεση συναλλαγής και αντίγραφα ασφαλείας

Ανάπτυξη εφαρµογών

...


28

Για παράδειγµα στην εκκίνηση της λειτουργίας µιας βάσης δεδοµένων στην

Oracle λαµβάνουν µέρος πολλές διαδικασίες πολλών διαφορετικών και πολλών ειδών

επιπέδων, όπως το επίπεδο δικτυακής επικοινωνίας µε πρωτόκολλα όπως το TCP/IP,

το επίπεδο διαδικασιών καταγραφής συναλλαγών, η αναίρεση σφαλµάτων, το

επίπεδο των κλειδωµάτων της µοιραζόµενης µνήµης, η εκτέλεση κώδικα SQL, PL-

SQL και πολλά άλλα. Κάποια από αυτά θα περιγραφούν πολύ σύντοµα στην

περιγραφή του Σ∆Β∆ της Oracle.

Η οργάνωση ενός σύγχρονου Σ∆Β∆ συνήθως περιλαµβάνει αντικείµενα τα

οποία εκφράζονται ως:

• Πίνακες (Tables). Τα βασικά τµήµατα (blocks) της βάσης. Είναι

τα λογικά αντικείµενα τα οποία κατέχουν τα φυσικά αποθηκευµένα

πραγµατικά δεδοµένα.

• Όψεις (Views). Λογικά αντικείµενα τα οποία επιτρέπουν στους

χρήστες να βλέπουν συνδυασµένα δεδοµένα σαν µη αποθηκευµένους

πίνακες.

• Ευρετήρια (Indexes). ∆είκτες αύξησης των επιδόσεων στα

ερωτήµατα µε ειδικούς αλγόριθµους

• Καθοδηγούµενα προγράµµατα (Triggers). Τµήµατα κώδικα τα

οποία εκτελούνται όταν συµβαίνουν συγκεκριµένα γεγονότα στην βάση.

• ∆ιαδικασίες (Procedures). Τµήµατα εντολών της SQL διαθέσιµα

στην βάση.

• Λειτουργίες (Functions). Τµήµατα κώδικα διαθέσιµα στην βάση.

• Πακέτα (Packages). Ειδικά αντικείµενα τα οποία τακτοποιούν

διαδικασίες και λειτουργίες σε οµάδες.

• Συνώνυµα (Synonyms). Εναλλακτική απόδοση ονοµάτων στα

αντικείµενα.

• Περιορισµοί (Constraints). Περιοριστικές συνθήκες στις οποίες

πρέπει να εµπίπτουν οι τιµές ενός πίνακα.

• Αλλά εξειδικευµένα αντικείµενα... (πχ. αντικείµενα Java, εικόνες,

βιβλιοθήκες κλπ.)


29

Το σχήµα µιας βάσης δεδοµένων είναι το σύνολο των αντικειµένων τα οποία

ανήκουν σε έναν χρήστη της βάσης αλλά δύναται να χρησιµοποιούνται από πολλούς

τελικούς χρήστες. Το σχήµα πρώτιστος αναφέρεται στην οργάνωση των δεδοµένων

µέσα στην βάση και την κατανοµή του κώδικα των εφαρµογών. Συνήθως αρκούν οι

πίνακες και τα ευρετήριά τους για να ορίσουν ένα απλό σχήµα. Σε εφαρµογές

εµπλουτισµένες µε ειδικά δηµιουργηµένα αντικείµενα στηριζόµενα πάνω στις

βασικές έννοιες του Σ∆Β∆, το σχήµα γίνεται συνθετότερο14

.

2.5 Μορφές και δυνατότητες σύγχρονων Σ∆Β∆

Κάθε Σ∆Β∆ περιέχει ειδικά χαρακτηριστικά τα οποία εξασφαλίζουν τα

προσδόκιµα που υπόσχονται οι κατασκευαστές τους. Αυτό γίνεται κυρίως µε

υλοποίηση διαφορετικών αρχιτεκτονικών στην διαχείριση της µνήµης και του

αποθηκεύσηµου χώρου του υπολογιστικού συστήµατος και της δικτυακής

επικοινωνίας. Βασικό κοινό χαρακτηριστικό είναι οι µορφές οργάνωσης στο επίπεδο

του σχήµατος.

Σχ. 6. Απλό σχήµα βασικών περιεχοµένων αρχιτεκτονικής της Oracle. Πηγή: ArcSDE for Oracle Administration,

ESRI WC2000.

14 π.χ. ArcGIS Geodatabase, το σχήµα ορίζει πολυπλοκότερες µορφές οργάνωσης των δεδοµένων


30

Μορφές οργάνωσης

Τα περιβάλλοντα εφαρµογών (από Stephens 2003) είναι οι µορφές οργάνωσης

των δεδοµένων στο επίπεδο του σχήµατος. Οι κύριες µορφές είναι:

Εφαρµογές µοναδικού σχήµατος (Single schema applications). Τα αντικείµενα

της εφαρµογής ορίζονται στο σχήµα (σχήµα και βάση είναι η ίδια εφαρµογή).

Εφαρµογές πολλαπλών σχηµάτων (Multiple schema applications). Μια

εφαρµογή προσπελαύνει διαφορετικά σχήµατα.

Εφαρµογές µοιραζόµενων δεδοµένων (Shared data applications). Πολλές

εφαρµογές προσπελαύνουν το ίδιο σχήµα. Η περίπτωση αυτή χρησιµοποιείται και

από την Oracle Spatial και τον συνδυασµό ArcSDE – Oracle Spatial. Ένας χρήστης

είναι ο κάτοχος του σχήµατος και για κάθε αντικείµενό του µοιράζει δικαιώµατα

στους υπόλοιπους χρήστες της βάσης. Οι εφαρµογές είναι πελάτες του συστήµατος

ArcSDE ή της Oracle Spatial µε διαφορετικές δυνατότητες.

Οι δυνατότητες είναι συνήθως στο µεγαλύτερο µέρος κοινές ειδικά ανάµεσα

στους µεγάλους κατασκευαστές. Βέβαια οι καινοτοµίες κάθε κατασκευαστή και

κυρίως η αρχιτεκτονική υλοποίησης σχηµατίζει µεγάλες διαφορές. Σε γενικές

γραµµές το πολυχρηστικό περιβάλλον και η ασφάλεια συναλλαγών διαµέσου

κλειδωµάτων και απόδοσης δικαιωµάτων είναι η κύρια βάση των δυνατοτήτων. Από

κει και πέρα η τεχνογνωσία της εποχής (σήµερα κυρίως δικτυακές τεχνολογίες,

τεχνολογίες αποθήκευσης δεδοµένων κλπ.) επεκτείνει τις δυνατότητες στις συνεχώς

βελτιωµένες νέες εκδόσεις των λογισµικών. Μέσα από τα εγχειρίδια χρήσης των

Σ∆Β∆ µπορεί κανείς να ανακαλύψει πολλές και µε ποικιλία εφαρµογών δυνατότητες.

Μερικές ουσιώδεις αναφέρονται ενδεικτικά παρακάτω:

Κατανεµηµένες βάσεις δεδοµένων (Distributed Databases)

Είναι το σύνολο βάσεων δεδοµένων µε κοινά χαρακτηριστικά οι οποίες

κατανέµονται σε ένα δίκτυο και αποθηκεύονται σε περισσότερους από έναν

υπολογιστές. Ειδικές αρχιτεκτονικές προσφέρουν στα Σ∆Β∆:


31

Σχ. 7. Κατανεµηµένες βάσεις δεδοµένων Πηγή: Muller 1999

o Κατανεµηµένη επεξεργασία ερωτηµάτων

o Κατανεµηµένος έλεγχος ακεραιότητας

o Κατανεµηµένες µέθοδοι αποφυγής νεκρών κλειδωµάτων (deadlocks) δηλ. της

αποφυγής συνεχής αποτροπής χρήσης ενός πίνακα ή άλλης πηγής δεδοµένων

ή πόρου.

Τα παραπάνω οδηγούν σε...

• Βελτιωµένες επιδόσεις. Η αρχιτεκτονική του συστήµατος και οι

αλγόριθµοι απάντησης σε ερωτήµατα βελτιστοποιούνται για εκτέλεση σε

περιβάλλοντα παράλληλης επεξεργασίας.

• Βελτιωµένη αξιοπιστία. Με αντιγραφή (Replication) των δεδοµένων

σε διαφορετικούς υπολογιστές του δικτύου.

• Βελτιωµένη επεκτασιµότητα. Στις περιπτώσεις που η βάση

µεγεθύνεται πολύ γρήγορα15

.

Η κατάτµηση (Partitioning)

Είναι αρχιτεκτονική του συστήµατος η οποία κατατµίζει πίνακες σε

µικρότερους οι οποίοι µπορούν να φαίνονται σαν ένας στον χρήστη. Κάτω από

συνθήκες βελτιώνει τις επιδόσεις στα ερωτήµατα και την διαχείριση της βάσης.

15 πχ. δεδοµένα από αισθητήρες όπως πολυκάναλες δορυφορικές εικόνες υψηλής ανάλυσης


32

2.6 SQL, η καρδιά των βάσεων δεδοµένων

H Structured Query Language (SQL) είναι µια γλώσσα διαχείρισης βάσεων

δεδοµένων. Είναι µια τυποποιηµένη γλώσσα διατύπωσης εντολών αρχικά για τις

σχεσιακές βάσεις δεδοµένων, τώρα τροποποιηµένη ισχύει και για τις

αντικειµενοσχεσιακές βάσεις.

Το κύριο τµήµα της υποστηρίζει τον σχηµατισµό του σχήµατος της βάσης και

τον µετασχηµατισµό από τις έννοιες του λογικού επίπεδου σχεδιασµού σε φυσική

απόδοση (βλέπε µοντελοποίηση). Η έκδοση της SQL που παρέχουν οι περισσότεροι

µεγάλοι προµηθευτές Σ∆Β∆ προσαρµόζεται στο επίπεδο των προτύπων SQL- 92

(ANSI 1992). Ιστορικά 3 εκδόσεις διατυπώθηκαν: SQL1 (1986), SQL2 (1992)

καιSQL 3 (1999). Αυτές στην πλειονότητά του περιεχοµένου τους υποστηρίχθηκαν

και χρησιµοποιήθηκαν από µεγάλους κατασκευαστές Σ∆Β∆ όπως η IBM DB2, η

Oracle, ο MS SQL Server, η Sybase κλπ. Ο τρόπος χρήσης της γλώσσας µέσα στα

λογισµικά διαφέρει όπως επίσης και η διεπαφή µε τον χρήστη. Η αρχιτεκτονική ενός

Σ∆Β∆ και ο συνδυασµός του µε συστήµατα GIS κάνει ακόµη πιο έντονη την

διαφοροποίηση αυτή. Συνήθως µόνο οι πολύ βασικές εντολές µπορούν να

σχηµατιστούν µέσα από διεπαφές γραφικού περιβάλλοντος.

Η SQL16

µπορεί να λειτουργεί µε διαφορετικές λογικές διαχείρισης σε ένα

Σ∆Β∆ κάτω από τις από τα εξής τµήµατα:

Γλώσσα δήλωσης δεδοµένων (Data Definition Language (DDL))

∆ηµιουργεί και τροποποιεί το σχήµα της βάσης και τα περιεχόµενά του

στοιχεία όπως την µορφή των πινάκων (πχ. τύπους δεδοµένων), την δεικτοδότηση

τους κλπ.

Γλώσσα χειρισµού δεδοµένων (Data Manipulation Language (DML))

Περιλαµβάνει τις εντολές εισαγωγής (insert), διαγραφής (delete) και

ενηµέρωσης (update) των στηλών στους πίνακες της βάσης. ∆ιαµορφώνει τη µορφή

των ερωτηµάτων και αναλαµβάνει να απαντήσει µε την επιλογή (select) τµηµάτων

των πινάκων που ανταποκρίνονται στο κάλεσµα του ερωτήµατος.

Γλώσσα ελέγχου δεδοµένων (Data Control Language (DCL))

16 Όσον αφορά τις αντικειµενοστραφής βάσεις το αντίστοιχο της SQL είναι η OOQL ή αντίστοιχες. Η

δοµή τους είναι αντίστοιχη µια αντικειµενοστρεφούς γλώσσας προγραµµατισµού σαν τις C++ και

Java. Έλλειψη πληρότητας και προτυποποίησης περιορίζουν την χρήση τους.


33

Έλεγχος διαδικασιών συνέπειας, έλεγχος συναλλαγών, εντολές διαχείρισης

όπως δηµιουργία χρηστών και οµάδων υποβολή δικαιωµάτων και έλεγχος ασφαλείας,

διαµόρφωση διαδικασιών ανακτήσεων κλπ.


34

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3. ΟΙ ΧΩΡΙΚΕΣ ΒΑΣΕΙΣ

∆Ε∆ΟΜΕΝΩΝ

3.1 Χωρικές επεκτάσεις στα µοντέλα δεδοµένων

Η παραδοσιακή πηγή δεδοµένων ενός Σ∆Β∆ είναι ο αδιάστατος χώρος, πιο

συγκεκριµένα τα δεδοµένα τα οποία δεν έχουν διαστάσεις. Όµως το 80% περίπου των

δεδοµένων που απαντώνται στον πραγµατικό χώρο έχουν διαστάσεις (Scroll et all,

2003), διαφορετικά τα «χωρικά» δεδοµένα είναι η κυρίαρχη πηγή δεδοµένων του

πραγµατικού κόσµου.

Στην µοντελοποίηση των χωρικών δεδοµένων ο χώρος ορίζεται σαν ένα

σύνολο από αντικείµενα στα οποία αναθέτονται χαρακτηριστικά, και συσχετίσεις µε

άλλα αντικείµενα (Σελλής 2000).

Η καταγραφή των δοµικών στοιχείων του χώρου περνά στις βάσεις

δεδοµένων. Τα µοντέλα δεδοµένων δεν έχουν στατική και σταθερή λειτουργία αφού

µπορεί να επεκτείνονται σε µορφές διαφορετικές, όπως πχ. η διάδραση σε ένα

σύγχρονο γραφικό περιβάλλον, συνεργασία µε σύγχρονες γλώσσες

προγραµµατισµού, αντιµετώπιση πολυδιάστατων και δεδοµένων ειδικών σκοπών

κλπ. Οι επεκτάσεις είναι στην ουσία η προσθήκη ενός ή περισσοτέρων επιπέδων στην

κορυφή του κλασικού µοντέλου µε νέες λειτουργίες όπως επεξηγεί το παρακάτω

απλό διάγραµµα:

Σχ. 8. Μια προσέγγιση στα επίπεδα µοντελοποίησης Πηγή: Elkeo Clementini and Paolino Di Felice 1992, Towards

an Interaction Level for Object-Oriented Geographic Database Systems.


35

Βέβαια οι υλοποιήσεις διαφέρουν πολύ µεταξύ τους αλλά συνήθως

ακολουθούν τον παραπάνω κανόνα. Για παράδειγµα η Oracle µε την Spatial

επέκταση δεν αλλάζει την αρχιτεκτονική του συστήµατος διαχείρισης

(συµπεριλαµβανοµένων των στοιχείων που ανήκουν στο µοντέλο δεδοµένων που

υποστηρίζει17

). Επεκτείνει όµως όλα τα δοµικά τµήµατα στης στρωµατοποιηµένης

αρχιτεκτονικής της ώστε να υποστηρίζει τη νέα, χωρική µορφή δεδοµένων. ∆εν

αποκλείεται όµως να υλοποιείται ένα Σ∆Β∆ αποκλειστικά για χωρικά δεδοµένα και

ακόµη πιο ειδικευµένη χρήση18

.

Μέχρι πρόσφατα δεν ήταν δυνατό να ενσωµατωθούν κανόνες που να

εκφράζουν πολλές από τις σχέσεις των χωρικών δεδοµένων. Τα πολυδιάστατα

δεδοµένα απαιτούν ειδική µεταχείριση. ∆ιαχρονικά απαιτήθηκαν µεγάλες

ερευνητικές προσπάθειες ώστε να γίνει δυνατή η χρήση πολυδιάστατων δεδοµένων

σε αποκλειστικό περιβάλλον Σ∆Β∆. Η φυσική αποθήκευση σε µια βάση διαφέρει

ανάλογα µε το Σ∆Β∆ αλλά και την χρήση µεθόδων αποθήκευσης.

Η εξέλιξη των χωρικών βάσεων δεδοµένων (Paul Scarponcini, 2000)

διακρίνεται σε τέσσερις µεγάλες κατηγορίες υλοποιήσεων:

1. Πλήρως κανονικοποιηµένοι πίνακες. Συνδεδεµένοι πίνακες συντεταγµένων

ορίζουν την γεωµετρία. Κάθε εφαρµογή ασχολείται µε τις λειτουργίες και την

ακεραιότητα των δεδοµένων.

2. Μεγάλα δυαδικά αντικείµενα (Binary Large Objects ή BLOBs). ∆υαδικά

κωδικοποιηµένα αρχεία ορίζουν την γεωµετρία. Κάθε εφαρµογή ασχολείται µε τις

λειτουργίες και την ακεραιότητα των δεδοµένων.

3. Χωρικές επεκτάσεις σε Σ∆Β∆ (Spatially Extended RDBMS). Συνεχίζει η

σχεσιακή λογική. Η προτυποποίηση αποθήκευσης βασίζεται σε κάθε κατασκευαστή

Σ∆Β∆ χωριστά. ∆εν υπάρχει συµβατότητα ανάµεσα στα Σ∆Β∆, κάτι που αποβαίνει

δύσκολο στην υποστήριξη από τους κατασκευαστές συστηµάτων GIS. Η επέκταση

αντιµετωπίζει µόνο ένα µέρος από τις λειτουργίες και την ακεραιότητα των

δεδοµένων. Αρχικές µορφές της Oracle µε το Spatial Cartridge κλπ. Μερική

υποστήριξη του ανερχόµενου ορισµού τύπων δεδοµένων από τους χρήστες (User

defined data types ή UDTs).

17 Αρχικά οι χωρικές επεκτάσεις ενσωµατώθηκαν στο σχεσιακό µοντέλο (Oracle 8), και κάποια χρόνια

αργότερα στο αντικειµενοσχεσιακό (Oracle 8i) 18 Στρατός(?)


36

4. Ορισµοί τύπων δεδοµένων από τους χρήστες (UDTs SQL3 και SQL/MM).

Αρχή αντικειµενοσχεσιακής λογικής. Το Σ∆Β∆ αναλαµβάνει πλήρως τις λειτουργίες

και εξασφαλίζει την ακεραιότητα των δεδοµένων.

Ένα χωρικό µοντέλο δεδοµένων στην εφαρµογή του είναι µια ιεραρχική

δοµή19

η οποία αποτελείται από τα στοιχειώδη χωρικά αντικείµενα µέχρι τα

ολοκληρωµένα σύνολα χωρικών αντικείµενών. Οι αναπαραστάσεις αυτές ξεκινούν

από το πρωταρχικό «στοιχείο» (element) το οποίο είναι το δοµικό υλικό µιας

γεωµετρίας (όπως ζεύγη συντεταγµένων).

Μια γεωµετρία ή γεωµετρικό αντικείµενο είναι η αναπαράσταση µιας

γεωµετρικής οντότητας συναποτελούµενης από διατάξεις πρωταρχικών στοιχείων

(Oracle 2002). Μπορεί να είναι οµοιογενή ή ετερογενή σύνολα. (πχ. µια πολυγραµµή

ή multiline string, µια κατασκευή γεωµετρίας από ένα πολύγωνο και ένα σηµείο20

....).

Τα στρώµατα (layers) είναι σύνολα από ετερογενείς γεωµετρίες οι οποίες

όµως έχουν κοινές εννοιολογικές ιδιότητες (πχ. πόλεις και το οδικό δίκτυο που τις

ενώνει).

Σχ. 9. Η ιεραρχία των χωρικών αντικείµενων στο χωρικό µοντέλο δεδοµένων της Oracle Spatial. Πηγή: Oracle

Spatial 9i Students guide 2001.

19 Ιδιαίτερη χρήση τέτοιων ιεραρχιών µε συσχετίσεις των αντικειµένων που περιγράφουν γίνεται από

τα διάφορα πρότυπα κατά OGC και ISO/TC211. Το αν θα χρησιµοποιηθούν ακριβώς ή µε παραλλαγές

είναι θέµα του κατασκευαστή. Συνήθως απλά καλύπτουν τις προδιαγραφές συχνά υπερβαίνοντάς τες

ώστε να πάρουν την πιστοποίηση κατά OGC η οποία τώρα πια έχει κύρος. 20 User defined data types


37

3.2 Συστήµατα διαχείρισης χωρικών βάσεων

δεδοµένων

Σύστηµα διαχείρισης Χωρικών βάσεων δεδοµένων (Σ∆ΧΒ∆) είναι ένας όρος

που µπορεί να αποδώσει την έννοια της συνδυαζόµενης-συνεργαζόµενης χρήσης

λογισµικών τα οποία διαχειρίζονται τη γεωµετρική δοµή δεδοµένων και το σχήµα της

χωρικής βάσης. Τα Σ∆ΧΒ∆ λειτουργούν αυτόνοµα αλλά δεν περιέχουν τα εργαλεία

τύπου GIS ώστε να θεωρηθούν ολοκληρωµένα συστήµατα πληροφοριών. Η

διαχείριση κατευθύνεται στο ίδιο το Σ∆Β∆ και τις νέες λειτουργίες του ενώ

επικεντρώνεται περισσότερο στα δεδοµένα παρά στην παραγωγή αξιόλογης

γεωπληροφορίας. Αυτό απαιτεί την ύπαρξη γεωγραφικού συστήµατος το οποίο

συνεργάζεται µαζί µε το Σ∆Β∆21

.

Ένα σύγχρονο ΧΣ∆Β∆ εµπεριέχει ιδιαίτερες µεθόδους επικοινωνίας µε

εξωτερικά λογισµικά και συστήµατα λογισµικών, οι οποίες αποδίδονται σε

δυνατότητες (πχ τοπολογικές σχέσεις). Τα σύγχρονα συστήµατα χωρικών δεδοµένων

σε επίπεδο λογισµικού βασίζονται στην αντικειµενοστρεφή λογική δοµικών

λειτουργιών και επικοινωνίας (πχ ArcObjects, ArcSDE APIs, Oracle/PostgreSQL

APIs) µε τον έξω κόσµο. Αντίστοιχα η διάσταση της µοντελοποίησης-

σχηµατοποίησης της βάσης στηρίζεται στην αντικειµενοσχεσιακή δοµή. Η µορφή

αυτή µπορεί να είναι αποτέλεσµα της συνεργασίας λογισµικού GIS – Σ∆Β∆.

Οι λόγοι για τους οποίους θα πρέπει να χρησιµοποιηθεί ένα Σ∆Β∆ για την

διαχείριση χωρικών δεδοµένων (Jack Horton, ESRI 2000)

o Ενισχυµένη διαχείριση δεδοµένων

o Προτυποποιηµένη πρόσβαση στα δεδοµένα

o Πολυχριστικό περιβάλλον

o Ανάκτηση (Recovery) από λάθη τµήµατος του συστήµατος.

o Λάθη χρηστών

o Λάθη από διεργασίες στην βάση

o ∆υσλειτουργίες υλικού

o Ασφάλεια δεδοµένων και συναλλαγών, δικαιώµατα.

21 Αυτό αρχίζει να αναθεωρείται. Η Oracle µε την έκδοση 10 θα περιέχει περισσότερα στοιχεία GIS

όπως µηχανισµούς καταγραφής τοπολογικών κανόνων.


38

o Συνέπεια (Concurrency). Κάθε διεργασία είναι αποµονωµένη

και κλειδώνεται από το Σ∆Β∆. Εξασφαλίζει την

πολυχρηστικότητα χωρίς προβλήµατα.

o ∆ικαιώµατα σε χρήση δεδοµένων (αντικείµενα)

o ∆ικαιώµατα σε συγκεκριµένες διεργασίες

o ∆ικαιώµατα στους πόρους (Resources) Καταµερισµός πόρων.

o Καταγραφή των συναλλαγών µε το σύστηµα

Η αρχιτεκτονική των χωρικών ΣΒ διατείνεται ως επέκταση της

αρχιτεκτονικής των παραδοσιακών ΣΒ µε (Σελλής 2000):

• αναπαράσταση χωρικών τύπων δεδοµένων και χωρικών τελεστών

• επεκτάσεις µε χωρικούς δείκτες και µεθόδους προσπέλασης

• επεκτάσεις του βελτιστοποιητή ερωτήσεων

• επεκτάσεις της γλώσσας ερωταποκρίσεων για διατύπωση χωρικών

ερωτήσεων

• γραφικό περιβάλλον χρήστη (GUI) ώστε να είναι δυνατή η γραφική

εισαγωγή των απαιτήσεών του και η γραφική εξαγωγή των

αποτελεσµάτων.

Αυτά µπορούν να επιτευχθούν είτε χτίζοντας ένα ειδικό σύστηµα, είτε

συνδέοντας ένα παραδοσιακό ΣΒ µε ένα ειδικό πακέτο λογισµικού (υβριδικό

σύστηµα), είτε χτίζοντας ένα εκτεταµένο ΣΒ (Σελλής 2000):.

3.3 Αρχιτεκτονικές ΣΓΠ

Ένα σύστηµα γεωγραφικών πληροφοριών (ΣΓΠ) χρησιµοποιεί κάποιου είδους

Σ∆Β∆ για την αναδοχή των χωρικών και περιγραφικών δεδοµένων. Το Σ∆Β∆ είναι

ζωτικής σηµασίας για ένα ΣΓΠ και είναι και το κυριότερο στοιχείο διαχωρισµού του

ως τεχνολογία. Οι αρχιτεκτονικές υλοποίησης µε βάση τον τρόπο χρήσης Σ∆Β∆

διαχωρίζουν τα ΣΓΠ στις εξής βασικές κατηγορίες:


39

ΣΓΠ µε απλό παραδοσιακό Σ∆Β∆: Χωρικά και περιγραφικά δεδοµένα

µοντελοποιούνται σε µορφή πινάκων στο σχεσιακό µοντέλο (Geomedia µε την

Access).

ΣΓΠ µε µερικά παραδοσιακό Σ∆Β∆: Το ΣΓΠ διαχωρίζει τα χωρικά από τα

περιγραφικά δεδοµένα κάτω από διαφορετικά υποσυστήµατα διαχειρίσεις. Τα

ξεχωριστά Σ∆Β∆ συνεργάζονται µεταξύ τους και ο τελικός χρήστης τα χειρίζεται ως

σύνολο ή και ξεχωριστά. (Το κλασσικό PC Arc/Info και Arc/Info workstation

χρησιµοποιεί τον συνδυασµό του Σ∆Β∆ της Ingress µε µια υβριδική εσωτερική δοµή

αποθήκευσης της γεωµετρίας).

ΣΓΠ µε εκτεταµένο παραδοσιακό Σ∆Β∆: Η επέκταση του παραδοσιακού

Σ∆Β∆ µε υποστήριξη χωρικών δεδοµένων. Αυτό επιτυγχάνεται µε την χρήση νέου

κατάλληλου µοντέλου δεδοµένων στο Σ∆Β∆. Τα νέα στοιχεία που προσδίδουν τις

εκτεταµένες ιδιότητες στο σύστηµα εξαρτώνται από την υλοποίηση του µοντέλου

δεδοµένων. Μια µορφή του είναι σε µορφή πινάκων στο αντικειµενοσχεσιακό

µοντέλο. (Οι Geodatabases του ArcGIS είναι µια τέτοια περίπτωση (Binary MS-

Access) – ή ο συνδυασµός ArcGIS και Oracle Spatial είτε binary είτε κατά γεωµετρία

OGC).

ΣΓΠ µε αντικειµενοστρεφή Σ∆Β∆: Χωρικά και περιγραφικά δεδοµένα

αποδίδονται στο αντικειµενοστραφές µοντέλο δεδοµένων και το σύστηµα κληρονοµεί

όλα τα προηγµένα χαρακτηριστικά του. (Πειραµατικά συστήµατα όπως το Ο2)

Στο σχήµα που ακολουθεί αναπαρίστανται οι αρχιτεκτονικές αυτές.


40

Σχ. 10. Αρχιτεκτονικές ΣΓΠ. Πηγή: Σελλής 2000

3.4 Χωρικά ερωτήµατα, υπολογιστική γεωµετρία και

βελτιστοποίηση αλγορίθµων.

Το σύστηµα αναλαµβάνει να δώσει απαντήσεις σε χωρικά ερωτήµατα. Η

απαντήσεις αυτές κρύβονται µέσα στις χωρικές συσχετίσεις που δύναται να έχουν οι

χωρικές οντότητες µεταξύ τους.

Μέχρι πρόσφατα οι συσχετίσεις αυτές αναλύονταν κάτω από την λογική των

χωρικών πράξεων µε βάση την θεωρία συνόλων. Εφαρµόζεται από πολλά σχεσιακά

συστήµατα.


41

Σχ. 11. Μερικές από τις βασικές δυνατές χωρικές πράξεις. Πηγή: Relational Theory Relational algebra Jack Horton,

Relational DBMS concepts for the new user. ESRI 2000

Η προσέγγιση σήµερα διαφέρει. Έγκειται στην εµβάθυνση των συσχετίσεων

αυτών σε όλες τις δυνατές περιπτώσεις που απαντώνται στον πραγµατικό κόσµο,

απεγκλωβίζοντας από την ανεξαρτησία που προϋπήρχε ανάµεσα στα συσχετιζόµενα

χωρικά σύνολα.

Οι περισσότερες από τις συσχετίσεις αυτές βασίζονται στην τοπολογία και την

ευκλείδεια απόσταση. Οι υπολογισµοί βασίζονται στις δυνατές τοπολογικές

συσχετίσεις ανάµεσα στις οντότητες. Συγκεκριµένα πρόκειται για τις δυνατές

περιπτώσεις τοµών µεταξύ σηµείων, γραµµών και πολυγώνων. Για τα πολύγωνα κάθε

µια από τις οντότητες περιέχει τον εσωτερικό χώρο, τον εξωτερικό και το όριο που

τους χωρίζει. Συνολικά διακρίνονται (σε ζεύγη) 29 τοπολογικές συσχετίσεις

(Egenhofer et all. 1994) µεταξύ των 512 περιπτώσεων του πίνακα των 9 τοµών (9-

intersection matrix), πίνακας που επινοήθηκε για να µοντελοποιήσει τις πιθανές

πολυγωνικές τοπολογικές µορφές. Το 0 είναι σηµαινόµενο µη συσχέτισης και το 1

σηµαινόµενο συσχέτισης από το σύνολο των 29 συσχετίσεων. Στα παρακάτω

σχήµατα φαίνονται οι µαθηµατικές αναπαραστάσεις.

Σχ. 12. Η µαθηµατική εκδοχή του πίνακα των 9 τοµών (9-intersection matrix). Πηγή: Annalisa Di Deo, 2002


42

Σχ. 13. Παράδειγµα συσχέτισης. Πηγή: Oracle Spatial 9.2i Reference Guide, 2002

Οι περιπτώσεις των σηµείων και των γραµµών στην ουσία είναι ειδικές

περιπτώσεις των πιο πολύπλοκων γεωµετρικών µορφών των πολυγώνων. Ειδικές

περιπτώσεις όπως πολύγωνα µε οπές εµπίπτουν στις συσχετίσεις αλλά

αντιµετωπίζονται ειδικά από τους υπολογιστικούς αλγορίθµους στα Σ∆Β∆.

Ποιος αναλαµβάνει και µε ποιο τρόπο την απάντηση στα χωρικά ερωτήµατα;

Εξαρτάται από το ίδιο το σύστηµα και τα παρελκυόµενα λογισµικά. Η µεγαλύτερη

υπολογιστική ισχύ καταναλώνεται στην ανάκτηση των δεδοµένων. Σε ένα δικτυακό

περιβάλλον τα πράγµατα διαφοροποιούνται. Μερικοί από τους υπολογισµούς µπορεί

να γίνονται στον διακοµιστή των απαντήσεων κάποιοι στον πελάτη που κάνει τις

ερωτήσεις. Αυτό εξαρτάται από την φύση του σχεδιασµού του συστήµατος αλλά και

της βελτιστοποίησης του αλγορίθµου σε δικτυακό περιβάλλον. Ειδικά περιβάλλοντα

παράλληλης επεξεργασίας22

είναι ένα από τα σηµαντικότερα κριτήρια αύξησης των

επιδόσεων. Οι αλγόριθµοι είναι σχεδιασµένοι να λειτουργούν καταυτόν τον τρόπο.

Επίσης ιδιαίτερη προσπάθεια γίνεται στην βελτιστοποίηση ευρετηρίων και µεθόδων

προσπέλασης των δεδοµένων.

∆εικτοδότηση χωρικών δεδοµένων

Τα χωρικά ευρετήρια βελτιώνουν δραµατικά τις επιδόσεις των χωρικών

αναζητήσεων και ερωτήσεων. Η δεικτοδότηση χωρικών δεδοµένων έχει την

φιλοσοφία της δεικτοδότησης απλών πινάκων. Η διαφορά έγκειται στην χωρική

22 Για την Oracle µεγάλο µέρος της τιµολόγησης των προϊόντων της γίνεται µε βάση την διάθεση

εκδόσεων παράλληλης επεξεργασίας (αριθµός CPU ανά άδεια χρήσης). Η τιµές εκτοξεύονται σε

συστήµατα παραπάνω του ενός επεξεργαστή.


43

διάσταση η οποία αντιµετωπίζεται µε γεωµετρικές υπολογιστικές µεθόδους αύξησης

των επιδόσεων.

Πολλές µέθοδοι και αλγόριθµοι έχουν προταθεί στην βιβλιογραφία αρκετοί

από τους οποίους εφαρµόζονται από εµπορικά λογισµικά. Η Oracle χρησιµοποιεί 2

βασικούς αλγόριθµους χωρικής δεικτοδότησης. Τα R-trees23

και τα Quad-trees24

καθώς και αλγόριθµο συνδυασµού τους. Η PostgreSQL – χρησιµοποιεί µια

παραλλαγή των πολυδιάστατων R-trees, το GiST25

.

3.4.1 SQL για χωρικά δεδοµένα (Spatial SQL)

H έκδοση 3 της SQL, προσθέτει µια σειρά από νέα καινοτόµα

χαρακτηριστικά. Αυτά προβάλουν µια νέα δοµή στην λειτουργία της γλώσσας µε

βασικότερη αυτή της δηµιουργίας νέων τύπων δεδοµένων. Αυτό δίδει την

δυνατότητα υποστήριξης σε ειδικού τύπου δεδοµένα κάτω από τον γενικότερο όρο

πολυµεσικά δεδοµένα (MultiMedia Data) µε το πρότυπο MM-SQL. Τµήµα της

προτυποποίησης της MM-SQL είναι η Spatial SQL (MM-SQL specifications part 3).

Χωρικοί τύποι δεδοµένων και χωρικές λειτουργίες έχουν προστεθεί µεταξύ

άλλων στην έκδοση SQL3 σύµφωνα µε τις επιταγές προτυποποίησης του OGC.

(OGC 99). Βέβαια κάθε κατασκευαστής Σ∆Β∆ µπορεί να παρεκκλίνει ανάλογα µε τις

ιδιαιτερότητες του εσωτερικού σχεδιασµού του συστήµατος του. Συνήθως αυτό

γίνεται ως υπερσύνολο του SQL για χωρικά δεδοµένα του OGC. Για την κατά OGC

πιστοποίηση θα πρέπει να εκτελούνται µε επιτυχία µια σειρά από δοκιµές26

. Οι

περισσότεροι κατασκευαστές σέβονται τις επιταγές αυτές.

Η SQL27

για χωρικά δεδοµένα του OGC εµπεριέχει όλες τις απαραίτητες

χωρικές πράξεις που σε µια αντικειµενοσχεσιακή χωρική βάση ορίζουν την νέα

µορφή των χωρικών ερωτηµάτων. Αυτά έχουν διαφορές µορφές και βασίζονται σε

23 Η γεωµετρική οντότητα περιγράφεται από το ελάχιστο περιγεγραµµένο παραλληλόγραµµό της

(Minimum Bounding Rectangle- MBR). 24 Βασίζεται στην διαδοχική κατάτµηση του χώρου (tessellation) σχηµατίζοντας κυψέλες (tiles). Ο

αριθµός και το µέγεθός τους εξαρτάται από το επίπεδο κατάτµησης και σταµατά σε ορισµένο όριο. 25 Αναλαµβάνει να ορίσει το ελάχιστο περιγεγραµµένο παραλληλόγραµµό µε βάση τα υπόλοιπα

στρώµατα δεδοµένων στην βάση. Τα απλά R-trees έχουν πρόβληµα στην PostgreSQL. 26 Η Oracle Spatial και η PostgreSQL-PostGIS έχουν πιστοποιηθεί. 27 Μια σηµαντική επέκταση της γενικότερης δοµής της SQL είναι και η Graphical Presentation

Language (GPL).


44

τοπολογικούς, ευκλείδειας απόστασης, κατευθυντικούς, και µετρικούς υπολογισµούς

στον χώρο.

Η δηµιουργία νέων τύπων δεδοµένων υποστηρίζεται στην SQL3.

Παράδειγµα:

CREATE TYPE line AS

(vertices point ARRAY [10])

METHOD length ( )

Στα παρακάτω διαγράµµατα φαίνεται η αρχιτεκτονική υλοποίησης των

προτύπων και η οµογενοποίησή τους.

Σχ. 14. SQL/MM Geometry Model: UDTs. Πηγή: Bentley Systems Inc.

Σχ. 15. Geometry Class Hierarchy. Πηγή: OpenGIS Simple Features Specification for SQL Revision 1.1


45

Σχ. 16. Η ενοποίηση διαφορετικών προτύπων. Πηγή: Bentley Systems Inc. 2000

Η αναπαράσταση του δυσδιάστατου χώρου κατά OGC αναφέρεται σε µια

βασική κλάση γεωµετρίας (base-class Geometry) και 4 υποκλάσεις γεωµετρίας (sub-

class Geometries) τις: Σηµείο (Point), καµπύλη (Curve), Επιφάνεια (Surface) and

συλλογή γεωµετρίας (GeometryCollection).

Η καταγραφή της γεωµετρίας µπορεί να γίνει µε δυο βασικούς τρόπους:

α. Well-known text. Μορφή καταγραφής µε παρατάξεις συντεταγµένων

β. Well-known binary. Μορφή καταγραφής µε παράταξη δυαδικών

µεταφράσεων της γεωµετρίας.

Οι λειτουργίες που µπορούν να αποδοθούν στα δεδοµένα µπορούν να

ταξινοµηθούν σε 3 κατηγορίες (Bentley Systems Inc. 2000):

Α. Γενικές

SpatialReference, Envelope, Export, IsSimple, Boundary

Β. Υποστίριξης τοπολογικών συσχετίσεων όπως:

Equal, Disjoint, Intersect, Touch, Cross, Within, Contains...

Γ. Χωρικής ανάλυσης, όπως:

Distance,Buffer,Union, Intersection, ConvexHull, SymDiff

Τρεις θεµελιώδεις κατηγορίες ερωτηµάτων µπορούν να αποδοθούν σε ένα

σύστηµα διαχείρισης χωρικών δεδοµένων (Egenhofer 1998):

Α. Ερωτήµατα πάνω σε οντότητες µε αποκλειστικά χωρικές ιδιότητες. (όπως,

ανέκτησε τα Οικοδοµικά τετράγωνα τα οποία έχουν τουλάχιστον ένα κτήριο, τα

κτήρια που δεν εφάπτονται στην οικοδοµική γραµµή...)


46

Β. Ερωτήµατα πάνω σε οντότητες χωρίς να εµπλέκονται χωρικές ιδιότητες.

(ανέκτησε τον πληθυσµό του ΟΤ.52...)

Γ. Συνδυαστικά ερωτήµατα πάνω σε οντότητες µε και χωρίς χωρικές

ιδιότητες. (ανέκτησε τα γειτνιάζοντα Οικοδοµικά τετράγωνα του ΟΤ.52, τα κτήρια τα

οποία βρίσκονται σε απόσταση τουλάχιστον 10µ από πεζόδροµο, τα Οικοδοµικά

τετράγωνα που έχουν πληθυσµό πάνω από 150 κατοίκους, τους πεζόδροµους µήκους

άνω των 10µ, ...)

3.5 Σύγχρονοι τρόποι λογικού σχεδιασµού. Η

γλώσσα UML

∆υο προτυποποιηµένες γλωσσικές υλοποιήσεις συντακτικού σχηµατικού

σχεδιασµού για βάσεις δεδοµένων είναι οι κυρίως διαδεδοµένες. Το διάγραµµα

οντοτήτων συσχετίσεων (Ο-Σ)28

και η γλώσσα UML (Unified Markup Language).

Στις αντικειµενοστρεφής και αντικειµενοσχεσιακές βάσεις όταν εξαντλούνται

όλες οι δυνατότητες της τεχνολογίας των αντικειµένων χρησιµοποιείται η UML.

Η αντικειµενοστρεφής τεχνολογία πλαισιώνεται από έννοιες µερικές από τις

οποίες θα περιγραφούν εν συντοµία εδώ:

Ένα αντικείµενο (object) αντιπροσωπεύει µια υπαρκτή οντότητα, η οποία

µπορεί να είναι φυσική (physical), ιδεατή (conceptual) ή λογισµικό (software)

(Λέκκας 2003).

o Φυσική οντότητα. Απτό αντικείµενο όπως ένα κτίριο.

o Ιδεατή οντότητα. Ιδεατό αντικείµενο όπως η νοµοθεσία που

ορίζει τους συντελεστές δόµησης σε τµήµατα µιας πόλης.

o Λογισµικό. Τα αντικείµενα που συναποτελούν µια

αρχιτεκτονική λογισµικών συστηµάτων όπως τα ArcObjects

του ArcGIS ή αντικείµενα της Java στο σύνολο εφαρµογών της

Oracle.

28 Και οι επεκτάσεις του όπως το εκτεταµένο διάγραµµα Ο-Σ (ΕΟΣ)


47

Είναι µία διακριτή πραγµατική παρουσία µιας αφηρηµένης περιγραφής. Μία

οντότητα µε καθορισµένη ταυτότητα και συγκεκριµένα όρια, η οποία ενθυλακώνει

κατάσταση και συµπεριφορά (Λέκκας 2003).

Μια σχεσιακή βάση υποστηρίζεται από το καθιερωµένο προφίλ σχεδιασµού

της UML. Οι αντικειµενοσχεσιακές βάσεις επίσης υποστηρίζονται (Rational Software

Corporation 2000).

Τα δοµικά χαρακτηριστικά ενός αντικειµένου είναι:

αντικείµενο

ταυτότητα ιδιότητες συµπεριφορά

Σχ. 17. Σχηµατική απεικόνιση των κύριων χαρακτηριστικών εννοιών ενός αντικειµένου

Η ταυτότητα (identity). Το σύστηµα δίνει µοναδική ταυτότητα σε κάθε

αντικείµενο.

Οι ιδιότητες (attributes) είναι χαρακτηριστικά γνωρίσµατα ενός αντικειµένου

(ή ευρύτερα µιας κλάσης) το οποίο σε ένα στιγµιότυπο της κλάσης, παίρνουν

συγκεκριµένες τιµές από ένα προκαθορισµένο εύρος τιµών.

Η συµπεριφορά (behavior). Εδώ περιέχονται διαφορετικές έννοιες που

χαρακτηρίζουν το αντικείµενο ή αντίστοιχα µια κλάση οι οποίες έχουν ως ρόλο να

ορίζουν την «ζωτικότητά» του ως µέσο αντιδράσεων σε λειτουργίες.. Μια τέτοια

έννοια είναι και η «µέθοδος», η έκφραση µιας λειτουργίας που µπορεί εκτελέσει ένα

αντικείµενο µιας κλάσης, η οποία επηρεάζει τη συµπεριφορά του, αλλάζοντας ακόµα

και τις τιµές του. Ορίζεται επίσης η διεπαφή του (interface), η διαδραστική

συµπεριφορά του στους χρήστες, και ο τρόπος µε τον οποίο οποία αλληλεπιδρά µε

άλλα αντικείµενα σε ένα επικοινωνιακό υπολογιστικό περιβάλλον όπως το

παραθυρικό (Λέκκας 2003).

Μία κλάση (class) είναι µια αφηρηµένη έννοια της περιγραφής ενός πρότυπου

αντικειµένου. Αποτελεί το ευρύτερο σύνολο κοινών χαρακτηριστικών ιδιοτήτων οι

οποίες συγκροτούν την σηµασία µιας έννοιας. Είναι επίσης το µέσο για την

αναπαραγωγή προτυποποιηµένων αντικειµένων. Τα αντικείµενα οµαδοποιούνται σε

κλάσεις και σχηµατίζουν συγκροτηµένα πρότυπα-καλούπια αναπαράστασης εννοιών,

µε κοινές ιδιότητες, όχι όµως ίδιων τιµών. Παράδειγµα: Μια κλάση αναπαράστασης


48

της έννοιας του «πολυγωνικά χωρικά δεδοµένα» περιέχει αντικείµενα τα οποία

µεταφέρουν τα δεδοµένα σχηµατισµού ενός πολυγώνου.

Η συσχέτιση (relationship) είναι η αµφίδροµη έκφραση ενός συνόλου

συνδέσεων µεταξύ αντικειµένων (ή ευρύτερα κλάσεων). Τα στιγµιότυπα (τιµές) των

αντικειµένων συνδέονται µεταξύ τους µε κάποιο φυσικό ή ιδεατό τρόπο. Σε µία

συσχέτιση µεταξύ δύο κλάσεων, η ίδια η συσχέτιση µπορεί να έχει ιδιότητες, δηλαδή

µπορεί να αποτελεί µία κλάση. Μια τέτοια περίπτωση είναι ο ορισµός επιπρόσθετων

πινάκων σε σχέσεις και η µοντελοποίηση σύνθετων κλάσεων γεωµετρικών δικτύων.

Οι παραπάνω έννοιες29

βασίζονται σε µια γενικότερη αρχιτεκτονική

αποδόµησης πολύπλοκων συστηµάτων σε µικρότερα και αυτοδύναµα τµήµατα. Αυτή

ονοµάζεται άρθρωση (Modularity) η οποία είναι η διαδικασία διάσπασης ενός

πολύπλοκου συστήµατος σε µικρότερα, αυτόνοµα µέρη, τα οποία µπορούν να

περιγραφούν, να υλοποιηθούν και να συντηρηθούν εύκολα (Λέκκας 2003).

Στα παρακάτω σχήµατα µπορεί κανείς να παρατηρήσει συνοπτικά µερικές

από τις µορφές εννοιολογικού σχεδιασµού.

Σχ. 18. ∆ιάγραµµα Οντοτήτων – Συσχετίσεων µε χωρικά δεδοµένα. Πηγή: Shekhar, Chawla 2003

29 Υπάρχουν πολλές ακόµη έννοιες οι οποίες στηρίζουν την αντικειµενοστρεφή σχεδίαση. Μερικές

από αυτές είναι: Η κληρονοµικότητα (inheritance), η αφαίρεση (abstraction), η ενθυλάκωση

(encapsulation), ο πολυµορφισµός (Polymorphism). Τα πακέτα (Packages), το υποσύστηµα

(Subsystem), οι ανεξάρτητες αρθρώσεις (modules). η λειτουργία (Operation), το στοιχείο

(Component).

POPULATION

CAPITAL

ORIGINATESCOUNTRY RIVERCITY

NAME

CAPITAL-OF

NAME

POPULATION

LIFE-EXP

NAME

LENGTH

CONTINENT

GDP


49

Σχ. 19. Παράδειγµα δύο κλάσεων και µίας συσχέτισης µεταξύ τους. ∆ιακρίνονται οι ιδιότητες και οι µέθοδοι

συµπεριφοράς. Πηγή: Rational Software

Σχ. 20. Η ίδια βάση δεδοµένων σχεδιασµένη σε διαφορετικά µοντέλα δεδοµένων και διαφορετικές σχηµατικές

γλώσσες εννοιολογικού σχεδιασµού. Πηγή: Using UML Class Diagrams for a Comparative Analysis of Relational,

Object-Oriented, and Object-Relational Database Mappings, Susan D. Urban and Suzanne W. Dietrich 2002


50

3.6 Συστήµατα διαχείρισης χωρικών βάσεων

δεδοµένων και µοντελοποίηση

Η µοντελοποίηση του συστήµατος είναι µια διαδικασία η οποία διαχωρίζεται

σε τµήµατα διαδικασιών τα οποία συναθροίζουν ένα µοντέλο εφαρµογής. Η

µοντελοποίηση της εφαρµογής µπορεί να διαχωριστεί περιληπτικά στις εξής

κατηγορίες (µερικώς από Shroll et all. 2003)

1. Αναπαράσταση των δεδοµένων.

α. Εννοιολογικό Επίπεδο. Στο επίπεδο αυτό περιλαµβάνονται οι

διαδικασίες µοντελοποίησης µιας σεναριακής αποδόµισης της κατανόησης του

φαινοµένου που αναπαριστάται. Πιο συγκεκριµένα θα περιγραφούν όλα εκείνα τα

χαρακτηριστικά του φαινοµένου που θα χρησιµοποιηθούν. Από τα πρωταρχικά αυτά

βήµατα τα θέµατα του φαινοµένου θα αναπαρασταθούν σε στοιχεία (entities) και σε

σχέσεις µεταξύ τους (relationships). Είναι ανεξάρτητο από οποιαδήποτε µορφή

υλοποίησης. Αναπαριστάται µε µιας σχηµατικής δοµή όπως η γλώσσα UML.

∆ηµιουργείται το σχήµα της βάσης (database schema).

β. Λογικό Επίπεδο. Το επίπεδο της υλοποίηση µε βάση τις

προδιαγραφές ενός επιλεγµένου συστήµατος / συνδυασµού Σ∆Β∆ (επίπεδο της

DDL). Περιλαµβάνει και όλους τους µηχανισµούς µετασχηµατισµού του

εννοιολογικού επιπέδου δηλ. του σχήµατος στο Σ∆Β∆.

2. Φυσική απόδοση και διαχείριση – Χειρισµός δεδοµένων

Περιλαµβάνει τις διαδικασίες φυσικής αποθήκευσης και προσπέλασης των

δεδοµένων (επίπεδο της DML). Τις ειδικές διαχειριστικές εντολές ελέγχου του Σ∆Β∆

(επίπεδο της DCL). Τους µηχανισµούς επεξεργασίας των ερωτηµάτων (πχ. µηχανή

τοπολογίας) και τους βελτιστοποιητές τους. Μηχανισµοί συνέπειας και ανάκτησης

και όλα τα ειδικά στοιχεία τα οποία προσφέρονται από το Σ∆Β∆.


51

Σχήµα της βάσης,

αναπαράσταση

UML κλπ.

προδιαγραφές

Σ∆Β∆ (επίπεδο

της DDL)

Βάση δεδοµένωνΒάση δεδοµένων


επίπεδο

Λογικό επίπεδο

Μετάβαση

Μετάβαση

Αναπαράσταση

των δεδοµένων

προδιαγραφές

Σ∆Β∆ (επίπεδο

της DML, DCL)Φυσική απόδοση

και διαχείριση –

Χειρισµός

δεδοµένων

Σ∆Β∆

Ειδικές

εφαρµογές /

όψεις

Σχ. 21. Συστήµατα διαχείρισης χωρικών βάσεων δεδοµένων και επίπεδα µοντελοποίησης. Πηγή: ιδία επεξεργασία


52

ΜΕΡΟΣ ΜΕΡΟΣ ΜΕΡΟΣ ΜΕΡΟΣ IIIIIIII: : : : ΕµπορικάΕµπορικάΕµπορικάΕµπορικά

συστήµατασυστήµατασυστήµατασυστήµατα


53

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4. ΕΜΠΟΡΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

∆ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΧΩΡΙΚΩΝ ΒΑΣΕΩΝ


4.1 Το Σ∆Β∆ της Oracle και η τεχνολογία χωρικής

επέκτασης Spatial

Η Oracle είναι κάτι παραπάνω από ένα σύστηµα διαχείρισης βάσεων

δεδοµένων. Είναι ένα σύνολο από συνεργαζόµενα λογισµικά και υπηρεσίες οι οποίες

στο σύνολό τους καλύπτουν τις εξειδικευµένες ανάγκες ενός οργανισµού.

Η νέα γενιά της Oracle έχει εγγενώς ενσωµατώσει την Java, όχι µόνο ως

γλώσσα υποστήριξης και ανάπτυξης παρελκυόµενων εφαρµογών αλλά ως πλατφόρµα

εκτέλεσης εφαρµογών και επικοινωνίας. Με τις εκδόσεις (i) φανερώνει τον απόλυτα

δικτυακό προσανατολισµό της. Αυτό έχει υλοποιηθεί κυρίως µε βάση συνδέσεις

πελάτη-εξυπηρέτη µε σύγχρονα προτόκολα επικοινωνίας υπολογιστών όπως το

TCP/IP που χρησιµοποιείται στο διαδίκτυο.

Η αναπαράσταση της γεωµετρίας στην Oracle Spatial υποστιρίζεται µε δύο

µηχανισµούς µοντέλων δεδοµένων, µε το σχεσιακό και µε το αντικειµενοσχεσιακό

(µετά την έκδοση 9i)30

.

Το αντικειµενοσχεσιακό µοντέλο η γεωµετρία αποθηκεύεται σαν αντικείµενο

µέσα σε µια γραµµή ενός ειδικού πίνακα ο οποίος περιέχει στήλη µε έναν χωρικό

τύπο δεδοµένων. Η Oracle (χωρίς την Spatial επέκταση) µπορεί να εκφράσει την

γεωµετρία µε δύο βασικούς τρόπους: Long Raw και BLOB. Με την Spatial επέκταση

προστίθεται ο πλουσιότερος και περιγραφικότερος όλων

MDSYS.SDO_GEOMETRY. Η Oracle Spatial ορίζει τον τύπο χωρικών

αντικειµένων SDO_GEOMETRY ως εξής:

CREATE TYPE sdo_geometry AS OBJECT (

SDO_GTYPE NUMBER, // ορίζει τον τύπο της γεωµετρίας

30 Η σχεσιακή έχει σχεδόν εξαλειφθεί µιας και δεν υπάρχει ουσιαστικός λόγος χρήσης, υποστηρίζονται

µόνο κάποια παλιά συστήµατα αν και αυτό θα σταµατήσει σύντοµα.


54

SDO_SRID NUMBER, //ορίζει το προβολικό σύστηµα

SDO_POINT SDO_POINT_TYPE, // διασταση και τύπος σηµείων

SDO_ELEM_INFO MDSYS.SDO_ELEM_INFO_ARRAY, //περιγραφή (+OGC),

ερµηνεία των συντεταγµένων

SDO_ORDINATES MDSYS.SDO_ORDINATE_ARRAY); // αποθηκεύση

συντεταγµένων

Στην πλειονότητά τους υποστηρίζονται οι τύποι οι οποίοι ορίζονται στο

κείµενο της προδιαγραφής του OGC Simple Features Specification For SQL

(OpenGIS Consortium, 1999)31

.

Τιµή Γεωµετρία Περιγραφή Τύπου

d000 UNKNOWN_GEOMETRY Η Oracle Spatial αγνοεί την γεωµετρία

d001 POINT Γεωµετρία σηµείου

d002 LINESTRING Γεωµετρία αλληλουχίας γραµµών

d003 POLYGON Γεωµετρία πολυγώνου µε οπές ή χωρίς

d004 COLLECTION Γεωµετρία αποτελούµενη από ετερογενή στοιχεία

d005 MULTIPOINT Γεωµετρία πολλαπλών σηµείων

d006 MULTILINESTRING Γεωµετρία µε πολλαπλές αλληλουχίες γραµµών

d007 MULTIPOLYGON Γεωµετρία πολλαπλών πολυγώνων

Σχ. 22. Στοιχειώδης τύποι χωρικών δεδοµένων της Oracle Spatial Πηγή: Oracle Spatial 9i Students guide 2001.

31 Υπάρχει εξαίρεση στην αναπαράσταση επιφανειών η οποία είναι πιο σύνθετη στην Oracle Spatial


55

Σχ. 23. Μερικές από τις χωρικές συσχετίσεις. Πηγή: Annalisa Di Deo, 2002

Οι κυριότερες κατηγορίες χωρικών τελεστών και συναρτήσεων είναι (Oracle

2002):

o Χωρικοί τελεστές (Spatial Operators)

o Γεωµετρικές συναρτήσεις (Geometry Functions)

o Χωρικές συναρτήσεις συνάθροισης (Spatial Aggregate Functions)

o Συναρτήσεις µετασχηµατισµού προβολικών συστηµάτων (Coordinate

System Transformation Functions)

o Συναρτήσεις Συστήµατος Γραµµικής Αναφοράς (Linear Referencing

Functions).

o Λοιπές εσωτερικές λειτουργίες (πχ. µετατροπή 8i σε 9i)

Μια σύντοµη αναφορά θα γίνει στους χωρικούς τελεστές και τις γεωµετρικές

συναρτήσεις. Αυτό για να προβληθούν αρχικά οι βασικές δυνατότητες, η ερµηνεία

και οι τρόποι εφαρµογής που αφορούν τις οντότητες του χώρου και τελικά στην

ανάδειξη των πλεονεκτηµάτων έναντι στα συστήµατα του παρελθόντος. Η αξία του

συστήµατος στην απάντηση πολύπλοκων χωρικών ερωτήσεων είναι το κλειδί.


56

4.1.1 Χωρικά φίλτρα, τελεστές και συναρτήσεις

Τα χωρικά φίλτρα είναι µια µέθοδος καταµερισµού της υπολογιστικής

διαδικασίας σε χωρικά ερωτήµατα για τον υπολογισµό των χωρικών συσχετίσεων. Ο

χωρικός τελεστής φιλτραρίσµατος είναι ο SDO_FILTER. Το πρωτεύων φίλτρο

(primary filter) µε την χρήση έξυπνων αλγορίθµων αναλαµβάνει να περιορίσει τις

υποψήφιες οντότητες σε µικρότερα υποσύνολα, ενώ το δευτερεύων φίλτρο

(secondary filter) εφαρµόζει τους κατεξοχήν χωρικούς τελεστές και εφαρµόζει τους

ολοκληρωµένους αλγορίθµους υπολογιστικής γεωµετρίας.

Σχ. 24. Βελτιστοποιηµένο µοντέλο ερωτήσεων (Optimized query model). Η διαδικασία φιλτραρίσµατος των

δεδοµένων στα χωρικά ερωτήµατα. Πηγή: Oracle Spatial 9i Students guide 2001.

Στην Oracle διακρίνονται τρεις κύριες κατηγορίες υπολογιστικών µεθόδων µε

την µορφή χωρικών τελεστών έκτός της βασικής του φιλτραρίσµατος:

SDO_RELATE. Τελεστής υπολογισµών για το σύνολο των τοπολογικών

συσχετίσεων (Topological relations).

SDO_WITHIN_DISTANCE. Τελεστής υπολογισµού ευκλείδειας απόστασης

(Euclidean distance).

SDO_NN. Τελεστής υπολογισµού πλησιέστερου γείτονα (Nearest neighbor)

SDO_NN_DISTANCE. Τελεστής υπολογισµού ευκλείδειας απόστασης

πλησιέστερου γείτονα.


57

Οι µάσκες συσχετίσεων (relationship masks) περιέχουν τις δυνατές

περιπτώσεις του πίνακα των 9-τοµων, και χρησιµοποιούνται από τους χωρικούς

τελεστές και τις χωρικές συναρτήσεις της Oracle ή επιστρέφονται σαν αποτελέσµατα

αυτοµατοποιηµένων παραµέτρων . Αυτές είναι (Oracle 2002):

ANYINTERACT οι οντότητες έχουν κάποια τοπολογική συσχέτιση

DISJOINΤ τα όρια και το εσωτερικό των οντοτήτων δεν έχουν κοινά

σηµεία

TOUCH οι οντότητες µοιράζονται κοινό σηµείο στα όριά τους αλλά

κανένα στο εσωτερικό τους (εφάπτονται εξωτερικά)

OVERLAPBDYDISJOINT οι οντότητες υπερκαλύπτονται αλλά τα όριά τους δεν

τεµνονται.

OVERLAPBDYINTERSECT οι οντότητες υπερκαλύπτονται και τα οριά τους τέµνονται σε

ένα ή περισσότερα σηµεία

EQUAL οι οντότητες έχουν τα κοινά όρια και εσωτερικό

CONTAINS η δεύτερη οντότητα είναι εξολοκλήρου µέσα στον εσωτερικό

χώρο της πρώτης και τα όριά τους δεν τέµνονται ούτε

εφάπτονται.

INSIDE η πρώτη οντότητα είναι εξολοκλήρου µέσα στον εσωτερικό

χώρο της δεύτερης και τα όριά τους δεν τέµνονται ούτε

εφάπτονται. (Το αντίθετο του CONTAINS).

COVERS η δεύτερη οντότητα είναι εξολοκλήρου µέσα στον εσωτερικό

χώρο της πρώτης και τα όριά τους εφάπτονται σε ένα η

περισσότερα σηµεία

COVEREDBY η πρωτη οντότητα είναι εξολοκλήρου µέσα στον εσωτερικό

χώρο της δευτερης και τα όριά τους εφάπτονται σε ένα η

περισσότερα σηµεία. (το αντίθετο του COVERS)

ΟΝ το όριο και το εσωτερικό µιας γραµµικής οντότητας (πρώτη)

είναι εξολοκλήρου πάνω στο όριο µιας πολυγωνικής οντότητας

(δεύτερη).

Γεωµετρικές συναρτήσεις (geometric functions)

Οι χωρικές συναρτήσεις είναι µια σειρά από συγκεντρώσεις υπολογιστικών

πράξεων οι οποίες επιστρέφουν αποτελέσµατα µε βάση τις ιδιότητες των χωρικών

οντοτήτων. Οι κατηγορίες γεωµετρικών συναρτήσεων είναι (Oracle 2002):


58

Συναρτήσεις σχέσεων (Relationship)

Συναρτήσεις επικύρωσης (Validation)

Συναρτήσεις πάνω σε αντικείµενο (Single-object)

Για παράδειγµα ποια είναι η ελάχιστη απόσταση µεταξύ δύο οντοτήτων ή

ποιο είναι το εµβαδόν µιας πολυγωνικής οντότητας. Τα αποτελέσµατα µπορεί να

είναι αριθµητικές τιµές ή χωρικές οντότητες. Τέτοιες συναρτήσεις είναι οι:

SDO_GEOM.SDO_AREA – Υπολογίζει το εµβαδόν ενός πολυγώνου. (πάνω

σε αντικείµενο).

SDO_GEOM.RELATE - Περιγράφει το πώς αλληλεπιδρούν δύο οντότητες.

(Σχέση).

SDO_GEOM.WITHIN_DISTANCE – Επικυρώνει αν µια χωρική οντότητα

βρίσκεται εντός µιας συγκεκριµένης ευκλείδειας απόστασης από µια άλλη.

(Επικύρωση)

4.2 Το σύστηµα PostgreSQL – PostGIS – GEOS –

Proj4

Λογισµικό ανοιχτού κώδικα (Open Source) GIS32

Η κατηγορία λογισµικού η οποία είναι ελεύθερη χρήσεως και διακίνησης του

πηγαίου κώδικα κυρίως κάτω από τα δικαιώµατα της γνωστής άδειας χρήσης GNU

Public License έχει κατακτήσει µεγάλο τµήµα εφαρµογών. Προερχόµενες συνήθως

από τις σύγχρονες µορφές του Unix όπως το Linux και την ανεξάρτητη

αρχιτεκτονικής πλατφόρµα java, τα λογισµικά αυτά έχουν µια ιδιαίτερη και

ιδιόµορφη παρουσία στην πληροφορική. Στους ίδιους τους χρήστες υπάρχει ο

ενθουσιασµός του χαµηλού κόστους.

Συνήθως η προσπάθεια συγγραφής ανοιχτού λογισµικού είναι µια σύνθεση

πολλών τµηµάτων κώδικα δανεισµένων από πολλά άλλα GNU Public License

λογισµικά. Το αποτέλεσµα η γρήγορη και αποτελεσµατική ανάπτυξη αξιόλογων

32 ∆υο είναι οι βασικές κατηγορίες δωρεάν λογισµικού. Η µια αναφέρεται στην διανοµή δωρεάν µόνο

των εκτελέσιµων διαδικών αρχείων. Η άλλη και στην διανοµή του πηγαίου κώδικα.


59

προγραµµάτων. Στις γεωεπιστήµες µια πληθώρα προγραµµάτων εµφανίζεται διαρκώς

τα οποία δίδουν πολλές δυνατότητες χαµηλού κόστους. Οι εξελίξεις επηρεάζουν

άµεσα τους θιασώτες του ανοιχτού λογισµικού αλλά και τους εργοδότες που απλά

θέλουν να ρίξουν το κόστος. Ειδικά στις περιπτώσεις εφαρµογής ανοιχτών προτύπων

σαν κι αυτά του OGC η κοινότητα του ανοιχτού λογισµικού ενθουσιάζεται και

παρουσιάζει αξιόλογα ψηφιακά προϊόντα. Ειδικά στην περίπτωση των χωρικών

βάσεων δεδοµένων µέσω Σ∆Β∆ µετά από έρευνα στον χώρο που κινείται η εργασία

αυτή εντοπίστηκαν και δοκιµάσθηκαν µεταξύ άλλων πειραµατικά τα παρακάτω

δωρεάν λογισµικά:

PostgreSQL 7.4.1, pgAdmin III 1.02, (Linux, cygwin)

PostGIS 0.8.1 - GEOS 1.0 (Linux, cygwin)

jump-1.1.1 (Java)

jts-1.4.0 (Java)

Το σύστηµα στην πλατφόρµα windows στηρίζεται στην αρχιτεκτονική

Cygwin33

. Απαιτεί την µεταγλώττιση του πηγαίου του κώδικα, σε πολλά επιµέρους

επίπεδα από τις δυνατότητες PostGIS µέχρι του οδηγού επικοινωνίας βάσεων

δεδοµένων JDBC ώστε αυτό να συµπεριλάβει και τα νέα χωρικά χαρακτηριστικά.

Επίσης µε ιδιαίτερο ενδιαφέρον για την επίτευξη ενός ενδιαφέροντος

χαρακτηριστικού που είναι η απάντηση ερωτηµάτων σε µορφή Scalable Vector

Graphics (SVG)34

έγινε και η µεταγλώττιση του πηγαίου κώδικα της επέκτασης

As(SVG).

PostgreSQL – PostGIS – GEOS

Το PostGIS είναι µια επέκταση στο αντικειµενοσχεσιακό σύστηµα

διαχείρισης βάσεων δεδοµένων PostgreSQL που επιτρέπει σε χωρικά αντικείµενα να

αποθηκευτούν στη βάση δεδοµένων (Ramsey 2003). Το Simple features for SQL

πρότυπο χρησιµοποιείται σε όλη του την έκταση.

33 Αρχιτεκτονική εξοµοίωσης Unix λειτουργιών µε µεταγλώττιση ειδικών µορφών του πηγαίου κώδικα

σε ειδικά εκτελέσιµα κάτω από τα windows x86. (www.cygwin.com, www.redhat.com) 34 Το SVG είναι ανοιχτό πρότυπο απεικόνισης χωρικών δεδοµένων µε χαρτογραφικό-εικονιστικό ρόλο

βασισµένο στην XML.


60

Η υπολογιστική γεωµετρία βασίζεται στο σύστηµα GEOS. Πρόκειται για µία

επέκταση του PostGIS η οποία εκτελεί όλες τις χωρικές ερωτήσεις κατά OGC. Η

µηχανή προβολικών µετασχηµατισµών Proj4 προσφέρει δυνατότητες

µετασχηµατισµού σε πολλά προβολικά συστήµατα. Αντίστοιχες χωρικές λειτουργίες

µε αυτές της Oracle Spatial διαθέτει και το σύστηµα αυτό (σχεδόν σε όλα τα

επίπεδα!).

Η τοπολογία στο σύστηµα PostGIS-GEOS δεν υλοποιείται ακόµη µε την

µορφή κάποιου µοντέλου κανόνων αλλά πιθανώς είναι κάτι που θα γίνει στο µέλλον

σε αντιστοιχία µε την Oracle 10g.

Το σύστηµα χρησιµοποιήθηκε όπως ακριβώς και η Oracle Spatial και µε

ιδιαίτερη ικανοποίηση αποθηκεύθηκαν όλα τα δεδοµένα35

της πόλης. Μετέπειτα

έγιναν δοκιµές χωρικών ερωτηµάτων και επεξεργασίας µε τα λογισµικά που το

υποστηρίζουν (jump-1.1.1, jts-1.4.0) µέσω του JavaAPI του.

35 Είτε µε µετατροπή από Shapefiles σε PostGIS στο περιβάλλον της PostgreSQL είτε µε plugin στο

ArcGIS.


61

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5. ΟΙ ΧΩΡΙΚΕΣ ΒΑΣΕΙΣ

∆Ε∆ΟΜΕΝΩΝ ΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ARCGIS

5.1 Οι Γεωβάσεις δεδοµένων (Geodatabases) του

ArcGIS

Μια γεωγραφική βάση δεδοµένων µε την αγγλική απόδοση «Geodatabase» ως

έννοια θεωρείται από την κοινότητα των γεωεπιστηµών οποιαδήποτε αρχιτεκτονική

υλοποίησης µιας αναλογικής ή ψηφιακής αναπαράστασης του χώρου µε ή όχι σαφή

διαχωρισµό στα χωρικά και περιγραφικά χαρακτηριστικά (χρησιµοποιείται στην

βιβλιογραφία εδώ και δεκαετίες). Εδώ και µε βάση τη βιβλιογραφία υποστήριξης της

ESRI θα θεωρείται το νέο µοντέλο αναπαράστασης χωρικών δεδοµένων που

υποστηρίζει το σύστηµα λογισµικών του ArcGIS. Η ESRI χρησιµοποιεί τον όρο

“Geodatabase” ως σύµπτυξη του geographic database (Esri 2000). Συγκεκριµένα, θα

αποδίδεται ο όρος στην ελληνική γλώσσα ως «Γεωγραφικές Βάσεις ∆εδοµένων» ή

«γεωβάσεις δεδοµένων» (νεολογισµός), ο οποίος ούτος η άλλως είναι δανεισµένος

από τα ελληνικά. Στην εργασία αυτή κρίθηκε απαραίτητο να αποδοθούν κάποιοι όροι

στην ελληνική γλώσσα. Όπου είναι δυνατό ο ελληνικός όρος / απόδοση θα

χρησιµοποιείται36

.

Τα χωρικά δεδοµένα περιέχουν εκτός από τα γεωµετρικά αντικείµενα και τα

περιγραφικά χαρακτηριστικά, νέα αντικείµενα τα οποία δίδουν περισσότερα

χαρακτηριστικά στα δεδοµένα αυτά πλησιάζοντας όλο και περισσότερο τη µορφή που

έχουν στον πραγµατικό κόσµο. Σε µια σύγχρονη γεωβάση η απόδοση της

γεωµετρικής δοµής γίνεται σε ανεξάρτητο σύστηµα διαχείρισης πολυδιάστατων

δεδοµένων. Η µοντελοποίηση των δεδοµένων του πραγµατικού κόσµου

µετουσιώνεται στον σχεδιασµό του σχήµατος της βάσης ο οποίος γίνεται µε τρόπο

συγκεκριµένο από το λογισµικό GIS. Το σχήµα αποθηκεύεται µε περιγραφικές

µεθόδους (πχ XML). Το περιεχόµενο (δεδοµένα) αποθηκεύεται και αυτό στο Σ∆Β∆.

Επίσης οι ιδιαίτερες δυνατότητες µιας τέτοιας χωρικής βάσης εξαρτώνται από τους

36 βλ. λεξικό εννοιών στο παράρτηµα


62

συνδυασµούς GIS-Σ∆Β∆. Ο όρος αρχείο γίνεται υποκειµενικός και η φυσική

αποθήκευση εξαρτάται από το «σύστηµα διαχείρισης χωρικών δεδοµένων».

Οι υλοποιήσεις είναι διαφορετικές Οι βασικές κατηγορίες ψηφιακών

χωρικών-βάσεων είναι:

o Οι αρχειοκεντρικές (file-based) Personal Geodatabases – (µέσο των

βιβλιοθηκών για βάσεις δεδοµένων της Microsoft ADO, DAO και Jet)

o Οι κατανεµηµένες σε ένα Σ∆Β∆ (DBMS-based) µέσω της τεχνολογίας

ArcSDE (ArcSDE Geodatabases).

Στην έννοια µιας χωρικής-βάσης προσαρτώνται όχι µόνο γεωµετρικά και

περιγραφικά δεδοµένα αλλά και µοντελοποιηµένες πληροφορίες. Αυτές µπορεί να

είναι σύνολα από τοπολογικούς κανόνες, µεταδεδοµένα και πολλά άλλα στοιχεία που

θα περιγραφούν παρακάτω. Μια γεωβάση ενάγεται σε ένα «σύστηµα χωρικών

δεδοµένων» το οποίο δοµεί και αποθηκεύει χωρικά η µη δεδοµένα σε ένα σύστηµα

διαχείρισης βάσεων δεδοµένων είτε αυτό είναι ενσωµατωµένο στο ίδιο το σύστηµα

ArcGIS είτε σε ένα εξωτερικό Σ∆Β∆.

Οι χωρικές οντότητες που συνθέτει µια γεωβάση διακρίνονται σε δύο βασικές

κατηγορίες.

o Απλές γεωµετρικές οντότητες

o Σύνθετες γεωµετρικές οντότητες (όπως αυτές που σχηµατίζουν

γεωµετρικά δίκτυα)

Η δηµιουργία µιας γεωβάσης εµπίπτει σε δύο µεγάλες κατηγορίες:

o Τη δηµιουργία γεωβάσης από υπάρχων σχήµα (κάποιας µορφής)

o Τη δηµιουργία γεωβάσης από την αρχή

Η πρώτη κατηγορία εµπίπτει στην περίπτωση υπάρχον σχήµατος. Αν αυτό

είναι συµβατό κάτω από ορισµένα κριτήρια, µε τις γεωβάσεις του ArcGIS µπορεί να

µεταφερθεί37

. Αν όχι η βάση δηµιουργείται από την αρχή (συνήθως το πιο

ελεγχόµενο).

37 CaseTools Ms-Repository ή Visio XMI export. Στην έκδοση 9 µε XML.


63

Έννοιες χωρικής δόµησης σε µια γεωβάση και στοιχεία καθορισµού

Το στοιχειώδες σύνολο αντικειµένων είναι ο πίνακας, ο οποίος οργανώνεται

στο ανώτερο επίπεδο σε µια γεωβάση και σχηµατίζει την κλάση αντικειµένων (object

class). Η κλάση αντικειµένων αναπαριστά ένα πίνακα µιας βάσης δεδοµένων στον

οποίο µπορεί να αποδοθεί συµπεριφορά. Οι γραµµές των πινάκων είναι το

στοιχειώδες αντικείµενο το οποίο µπορεί να έχει µεταβαλλόµενη συµπεριφορά. Αυτό

συµβαίνει και στην πραγµατικότητα όπου κάθε γεωµετρικό στοιχείο ενός συνόλου

οντοτήτων έχει ποικίλες χωρικές ιδιότητες και αλληλεπιδρά µε τα υπόλοιπα στοιχεία.

Οι απλοί πίνακες χωρίς χωρικά αντικείµενα οργανώνονται σε κλάσεις αντικειµένων

και συµµετέχουν κυρίως σε συσχετίσεις µε άλλους πίνακες χωρικούς ή µη και δεν

µπορούν να συµµετέχουν σε σύνολα χωρικών δεδοµένων (feature datasets).

Η κλάση οντοτήτων (Feature class), είναι µια

συλλογή χαρακτηριστικών γεωµετρικών γνωρισµάτων

του ίδιου τύπου. Ένα χαρακτηριστικό γνώρισµα είναι

απλά µια οντότητα µε την µορφή αντικείµενου η οποία

καταχωρείται σε µια θέση ως µια από τις γραµµές ενός

χωρικού πίνακα38

. Οι κλάσεις οντοτήτων µπορούν να

είναι ανεξάρτητες η µια από την άλλη ή µπορούν να

αρχειοθετούνται και κατεπέκτασην να συσχετίζονται και

να οργανώνονται µαζί µε άλλες σε ένα σύνολο χωρικών

δεδοµένων (feature dataset) µε κοινά χαρακτηριστικά στο χώρο αναφοράς τους

(Spatial reference). Τα σύνολα χωρικών δεδοµένων εκτός από τις κλάσεις οντοτήτων,

περιέχουν και τις πληροφορίες (άλλες κλάσεις) ορισµού της οργάνωσής τους.

Ιδιότητες οντοτήτων (feature attributes). Ιδιότητες που καταχωρούνται ως

παράλληλα πεδία στον χωρικό πίνακα. Τα περιγραφικά χαρακτηριστικά.

Χώρος/Πεδίο αναφοράς (Spatial reference). Αναφέρεται στις απαραίτητες και

συνάµα αδιάσπαστες ιδιότητες οι οποίες συνοδεύουν µια γεωβάση σχετικά µε το

προβολικό σύστηµα αναφοράς σε πραγµατικές συντεταγµένες, τα όρια της έκτασης

που καταλαµβάνει, ορισµοί κελιών για την κατάτµηση των χωρικών ευρετηρίων,

ακρίβεια γεωµετρίας (precision) κ.α. Το πεδίο αναφοράς προσδιορίζεται σε σύνολα

δεδοµένων.

38 Ο τύπος της γεωµετρίας είναι συνήθως σηµείο, γραµµή, πολύγωνο, ή σύνθετες µορφές τους όπως η

γραµµή µε µετρήσεις (line with measures) ή τρισδιάστατη γραµµή (3D line) κλπ.

Σχ. 25. Στοιχεία του ArcInfo-

UML µοντέλου, µια κλάση

αντικειµένων εξαρτά µια κλάση

οντοτήτων. Πηγή: ESRI


64

Τα subtypes (ή κληροδοτούµενα υποσύνολα). Πρόκειται για έναν απλό τρόπο

οργάνωσης των κλάσεων δεδοµένων µε βάση έναν αριθµητικό κωδικό διαχωρισµού.

Ένα subtype δεν είναι τίποτα άλλο από ένα υποσύνολο των δεδοµένων µε

συγκεκριµένα χαρακτηριστικά. Χρησιµοποιείται συχνά και αποτρέπει το φυσικό

τεµαχισµό των δεδοµένων κυρίως στην απόδοση κανόνων, περιορισµών και

συσχετίσεων. Κληρονοµούν όλες τις ιδιότητες των πρωτευόντων δεδοµένων αλλά

µπορεί συµµετέχει διαφορετικά σε λειτουργίες του συστήµατος. Για παράδειγµα

διαφορετική τοπολογική σχέση αποδιδόµενη σε κανόνες, σχέσεις επιρροής σε

διορθώσεις, διαφορετική χαρτογραφική χρήση κλπ..

Τα Αttribute domains (ή συλλογές χαρακτηριστικών). Είναι ορισµοί εύρους

τιµών σε κλάσεις δεδοµένων ή subtypes τους. Χρησιµοποιούνται για να περιορίσουν

την εισαγωγή λανθασµένων τιµών στις τιµές των ιδιοτήτων των αντικειµένων,

Κανόνες συσχετίσεων και κλάσεις σχέσεων

Μια κλάση συσχετίσεων (Relationship class) εκφράζει και αποθηκεύει τον

τρόπο µε τον οποίο τα αντικείµενα ενός χωρικού ή περιγραφικού πίνακα

συσχετίζονται µε τα αντικείµενα ενός άλλου. Οι κλάσεις έχουν ένα σύνολο από

κανόνες συσχετίσεων (Relationship Rules) οι οποίοι ορίζουν ποια αντικείµενα των

πινάκων συµµετέχουν στην συσχέτιση (από subtypes), τα επιτρεπόµενα εύροι

συµµετεχόντων συνόλων (cardinality range) δηλαδή πόσα αντικείµενα του τύπου A

συσχετίζονται µε αντικείµενα του τύπου Β. Οι συσχετίσεις µπορεί να έχουν τις

γνωστές σχεσιακές µορφές: 1-1, 1-πολλά, πολλά – πολλά. Επίσης το σύστηµα µπορεί

να αποθηκεύσει ιδιότητες συµπεριφοράς των ροών των συσχετίσεων σε περιπτώσεις

επεµβάσεων στους πίνακες. Πχ. όταν διαγράφεται ένα αντικείµενο από τον πίνακα Α

να διαγράφεται και από τον συσχετιζόµενό του Β εφόσον το επιτρέπει η συµπεριφορά

της ροής.

Ειδικές κατηγορίες κλάσεων

Οι Ειδικές κατηγορίες κλάσεων αντικειµένων περιέχουν σύνθετα αντικείµενα

µε ειδικές ιδιότητες και συµπεριφορά, προσαρµοσµένα σε ειδικές περιπτώσεις

µοντελοποίησης. Οι κυριότερες είναι:


65

Τα γεωµετρικά δίκτυα (geometric networks) είναι µια ειδική κατηγορία

κλάσεων αντικειµένων τα οποία αναπαριστούν δίκτυα µε την µορφή ειδικών κανόνων

(connectivity rules) γραµµών και κόµβων – διασταυρώσεων. Είναι µια πολύ

σηµαντική κατηγορία αντικειµένων η οποία χρησιµοποιείται σε ποικίλες εφαρµογές

αναπαράστασης δικτύων (πχ. δίκτυα κοινής ωφέλειας, τηλεπικοινωνίες κλπ.).

Προσφέρει προχωρηµένες δυνατότητες µοντελοποίησης ενσωµατώνοντάς την στο

ίδιο σύστηµα και έχοντας ειδικές κλάσεις υποστήριξης όπως η κλάση τοπολογίας

δικτύου (network topology class).

Η ονοµατολογία είναι ειδική κλάση (annotation class) η οποία αποθηκεύει

ονόµατα µε τις χαρτογραφικές, σηµειολογικές του ιδιότητες.

Η διαστασιολόγηση (dimensioning class) αντίστοιχα αποθηκεύει ειδικά

αντικείµενα τα οποία αναπαριστούν τις διαστάσεις αντικειµένων πάνω σε ψηφιακούς

χάρτες.

5.2 Η τοπολογία στις γεωβάσεις του ArcGIS

Μέχρι την έκδοση 8.3 τα µοντέλα των γεωβάσεων δεν υποστήριζαν

τοπολογικούς κανόνες µολονότι ήταν εξαρχής προφανής µια τέτοια προοπτική. Κι

αυτό γιατί η λογική ήδη κυοφορούνταν στα χωρικά Σ∆Β∆ µε άλλη βέβαια µορφή,

αλλά βασισµένη σε παρόµοιες θεωρίες υπολογιστικής γεωµετρίας και αντίστοιχους

αλγορίθµους. H τοπολογία µε βάση κανόνες, είναι ένα νέο στοιχείο που ανακύπτει

από τις ισχυρές µηχανές υπολογιστικής γεωµετρίας. Οι κανόνες χρησιµοποιούνται

στην διαµόρφωση τοπολογικών κλάσεων, και διαµορφώνουν ένα εργαλείο

διορθώσεων και χωρικής συνοχής. Παρακάτω παρουσιάζονται οι 25 τοπολογικοί

κανόνες της έκδοσης 8.3 (από ESRI ArcGIS 8.3 Geodatabase topology rules poster,

ArcUSER July 2002 και ιδία επεξεργασία).

Κανόνες προσανατολισµένοι σε πολυγωνικά αντικείµενα

Τα πολυγωνικά αντικείµενα...


66

1.π1.. ∆εν πρέπει να υπερκαλύπτουν (Must not overlap)

Τα πολύγωνα δεν πρέπει να υπερκαλύπτουν άλλα πολύγωνα

στην ίδια κλάση δεδοµένων. Πρέπει να είναι ανεξάρτητα ή

να εφάπτονται σε σηµείο(α) ή γραµµή(ες)

2.π2. ∆εν πρέπει να έχουν διάκενα (Must not have gaps)

Τα πολύγωνα δεν πρέπει να έχουν κενά µέσα στο όριο που

καλύπτει το σύνολό τους.

3.π3. ∆εν πρέπει να υπερκαλύπτονται από... (Must not overlap with...)

Τα πολύγωνα της πρώτης κλάσης δεδοµένων δεν

πρέπει να υπερκαλύπτουν τα πολύγωνα της δεύτερης

4.π4. Πρέπει να επικαλύπτονται από την κλάση δεδοµένων... (Must be covered

by feature class of...)

Τα πολύγωνα της πρώτης κλάσης δεδοµένων πρέπει

να επικαλύπτονται από τα πολύγωνα της δεύτερης

5.π5. Πρέπει να επικαλύπτονται µεταξύ τους (Must cover each other)

Τα πολύγωνα της πρώτης κλάσης δεδοµένων πρέπει

να επικαλύπτονται από τα πολύγωνα της δεύτερης

και αντίστροφα


67

6.π6. Πρέπει να επικαλύπτεται από... (Must be covered by...)

Τα πολύγωνα πρέπει να επικαλύπτονται πλήρως από

πολύγωνο µιας άλλης κλάσης δεδοµένων.

7.π7. Τα όρια πρέπει να επικαλύπτονται από... (Boundary must be covered

by...)

Τα όρια των πολυγώνων θα πρέπει να

επικαλύπτονται από τις γραµµές γραµµικής κλάσης

δεδοµένων

8.π8. Η περιοχή που καταλαµβάνουν τα όρια πρέπει να επικαλύπτεται από το

όριο του... (Area boundary must be covered by boundary of...)

Η περιοχή που καταλαµβάνουν τα όρια των

πολυγώνων πρέπει να επικαλύπτεται πλήρως από

το όριο πολυγωνικής κλάσης δεδοµένων

9.π9. Εµπεριέχει σηµείο (Contains point)

Στην πρώτη κλάση δεδοµένων κάθε πολύγωνο θα

πρέπει να εµπεριέχει τουλάχιστον ένα σηµείο από την

δεύτερη κλάση

Κανόνες προσανατολισµένοι σε γραµµικά αντικείµενα

Τα γραµµικά αντικείµενα...


68

10.γ1. ∆εν πρέπει να είναι υπερκαλυπτόµενα (Must not overlap)

Οι γραµµές δεν πρέπει να υπερκαλύπτονται µεταξύ τους

στην ίδια κλάση δεδοµένων.

11.γ2. ∆εν πρέπει να τέµνονται (Must not intersect)

Οι γραµµές δεν πρέπει να τέµνονται (ούτε να

υπερκαλύπτονται) µεταξύ τους στην ίδια κλάση

δεδοµένων. (επιτρέπεται να εφάπτονται σε ένα σηµείο -

άγγιγµα)

12.γ3. ∆εν πρέπει να έχουν αιωρούµενους κόµβους (Must not have dungles)

Το τέλος κάθε γραµµής θα πρέπει να εφάπτεται µε το άκρο

τουλάχιστον µιας άλλης γραµµής

132.γ4. ∆εν πρέπει να έχουν ψευδο-κόµβους (Must not have pseudo-nodes)

Το τέλος µιας γραµµής δεν θα πρέπει να εφάπτεται το τέλος

µόνο µιας γραµµής. Στην περίπτωση της ίδιας γραµµής

επιτρέπεται.


69

14.γ5. ∆εν πρέπει να τέµνονται ή να εφάπτονται στο εσωτερικό τους (Must not

intersect or touch interior)

Οι γραµµές θα πρέπει να εφάπτονται µόνο στο τέλος τους

και δεν θα πρέπει να υπερκαλύπτονται. Μπορεί να γίνεται

όµως ιδίως (δηλ. στην ίδια γραµµή).

15.γ6. ∆εν πρέπει να υπερκαλύπτουν... (Must not overlap with)

Οι γραµµές σε µια κλάση δεδοµένων δεν θα πρέπει να

υπερκαλύπτονται από κανένα τµήµα άλλης γραµµικής

κλάσης δεδοµένων.

16.γ7. Πρέπει να επικαλύπτονται από την κλάση δεδοµένων... (Must be

covered by feature class of...)

Οι γραµµές στην πρώτη κλάση δεδοµένων θα πρέπει να

επικαλύπτονται από τις γραµµές της δεύτερης κλάσης

δεδοµένων.

17.γ8. Το άκρο πρέπει να επικαλύπτεται από... (Endpoint must be covered by)

Κάθε άκρο γραµµικής κλάσης δεδοµένων θα πρέπει να

επικαλύπτεται από τα σηµεία της δεύτερης σηµειακής

18.γ9. ∆εν πρέπει να είναι ιδίως υπερκαλυπτόµενες (Must not self overlap)

Οι γραµµές δεν πρέπει να υπερκαλύπτονται µεταξύ τους

στην ίδια κλάση δεδοµένων µόνο όταν πρόκειται για την

ίδια γραµµή.


70

19.γ10. ∆εν πρέπει να είναι ιδίως τεµνόµενες (Must not self intersect)

Οι γραµµικές οντότητες µιας κλάσης δεδοµένων δεν θα

πρέπει να τέµνονται ή να επικαλύπτονται µεταξύ τους αλλά

µπορούν µε άλλες γραµµες της ιδιας κλάσης

20.γ11. Πρέπει να είναι single part (Must be single part)

Οι γραµµικές οντότητες µιας κλάσης δεδοµένων πρέπει να

αποτελούνται µόνο από ένα µέρος.

21.γ12. Πρέπει να επικαλύπτεται από το όριο του (Must be covered by

boundary of…)

Η πρώτη γραµµική κλάση δεδοµένων πρέπει να

επικαλύπτεται από την περιοχή που καταλαµβάνουν

τα όρια των πολυγώνων της δεύτερης πολυγωνικής

κλάσης

Κανόνες προσανατολισµένοι σε σηµειακά αντικείµενα

Τα σηµειακά αντικείµενα...

22.σ1. Πρέπει να επικαλύπτονται από το όριο του... (Must be covered by

boundary of...)

Τα σηµεία µιας κλάσης δεδοµένων πρέπει να

βρίσκονται πάνω ή µέσα στα όρια των οντοτήτων

πολυγωνικής κλάσης δεδοµένων


71

23.σ2. Πρέπει να είναι πλήρως µέσα σε πολύγωνα (Must be properly inside

polygons)

Τα σηµεία µιας κλάσης δεδοµένων πρέπει να βρίσκονται

πλήρως µέσα στα όρια των οντοτήτων πολυγωνικής

κλάσης δεδοµένων (συνεπώς ούτε να εφάπτονται).

24.σ3. Πρέπει να επικαλύπτονται από το άκρο του... (Must be covered by

endpoint of...)


επικαλύπτονται από τα άκρα των οντοτήτων γραµµικής

κλάσης δεδοµένων

25.σ4. Πρέπει να επικαλύπτονται από γραµµή... (Must be covered by line)


επικαλύπτονται από τις οντότητες γραµµικής κλάσης

δεδοµένων

Τα πλεονέκτηµα που προσφέρει το µοντέλο τοπολογίας των γεωβάσεων είναι:

o Ενίσχυση λειτουργικότητας και απόδοσης σηµασίας

o Εύχρηστο περιβάλλον χωρικών αναζητήσεων

o Υποστήριξη από πολλές λειτουργίες του συστήµατος ArcGIS

o Υποστήριξη πολυχρηστικού περιβάλλοντος τοπολογικών

κανόνων εάν χρησιµοποιούνται γεωβάσεις δεδοµένων

ArcSDE.

o Απόλυτο εργαλείο στον εντοπισµό λαθών

o Απεγκλωβισµός από τα δύσχρηστα τοπολογικά σχήµατα του

παρελθόντος

o Η σχετική θέση των χωρικών δεδοµένων είναι πολύ πιο εύκολο

να διατηρείται


72

o Σπουδαίος έλεγχος ποιότητας και προστασία της ακεραιότητας

των δεδοµένων

Μια σειρά από χαρακτηριστικά υποστηρίζουν τους παραπάνω τοπολογικούς

κανόνες. Αυτά είναι οι βαθµίδες (ranks)39

και η ανοχή συµπλεγµάτων (cluster

tolerance)40

. Όταν επικυρώνεται ένας τοπολογικός κανόνας λαµβάνονται υπόψη

στους υπολογισµούς41

. Με την επικύρωση της τοπολογίας είτε κάποιες κορυφές

ενώνονται µεταξύ τους είτε εντοπίζεται κάποια οντότητα που δεν εµπίπτει στον

κανόνα και καταγράφεται σαν λάθος42

.

Το σχεσιακό τοπολογικό µοντέλο του κλασικού ArcInfo43

θεωρείται µακράν

ξεπερασµένο (χρησιµοποιείται εδώ και δεκαετίες) και δεν υπάρχει ουσιαστικό µέτρο

σύγκρισης µαζί του. Ένα ελάχιστο κοινό σηµείο είναι η µερική διατήρηση της

σχετικής θέσης και ίσως κάποιοι κοινοί γεωµετρικοί υπολογισµοί44

. Αλλά αυτά

απέχούν πια µακριά από την σηµερινή προσέγγιση στην τοπολογία. Η µεγάλη

διαφορά η οποία είναι η συνδυαζόµενη σηµασιολογία ανάµεσα σε πολλά και

διαφορετικά δεδοµένα είναι η αντίθεση στην σύγκριση.

Η σύγκριση µε τους περιορισµούς (constraints) ενός Σ∆Β∆ είναι κάτι

παραπάνω από προφανής. Αυτό που ξεχωρίζει είναι η οργάνωση των υπολογιστικών

αλγορίθµων σε λογικά χρησιµοποιούµενα σύνολα. Οι περιορισµοί είναι παρόµοιοι µε

τους κανόνες, αλλά είναι λιγότερο κατηγορηµατικοί45

. Οι περιορισµοί παρέχονται

από το Σ∆Β∆ και εφαρµόζονται από το χρήστη όπως αντίστοιχα και οι κανόνες.

Όσον αφορά τοπολογικούς κανόνες στο Σ∆Β∆ της Oracle αυτοί δεν

συµπεριλαµβάνονται στην παρούσα έκδοση 9i. Ήδη στην αγορά κυκλοφορεί η

έκδοση 10g η οποία αναφέρεται πως περιέχει τοπολογικό µοντέλο αντίστοιχο µε αυτό

του ArcGIS αλλά προσανατολισµένο στο ειδικό περιβάλλον του συγκεκριµένου

Σ∆Β∆.

39 Είναι η ελάχιστη απόσταση κατά την οποία µετά την επικύρωση της τοπολογίας θα ενώνονται

κορυφές µεταξύ τους. 40 Οι βαθµίδες ορίζουν την υποβολή προτεραιότητας σε σύνολα δεδοµένων για την ένωση κόµβων 41 Η editing cache είναι µέθοδος αποθήκευσης των ήδη ελεγµένων τµηµάτων πριν από αλλαγές, η

αποθήκευση γίνεται σε delta tables οι οποίοι διατηρούνται πριν τα compression και analyze 42 Επικυρωµένα λάθη µπορούν να δηλωθούν και ως εξαιρέσεις 43 διατήρηση πεδίων προσανατολισµού πολυγώνων αριστερά και δεξιά από την οντότητα 44 πχ. cluster tolerance στην ενοποίηση κορυφών µε την εντολή CLEAN. 45 Ένας περιορισµός θα µπορούσε να είναι ο ID_Is_NotNull, η σηµασία του οποίου περιορίζεται στο

να παράσχεται πάντα ένας ID για το πεδίο που εφαρµόζεται. Οι κανόνες περιέχουν το χωρικό στοιχείο

και την ικανότητα διασύνδεσης παραπάνω του ενός πίνακα.


73

5.3 ESRI Data Models

Το µοντέλο των γεωβάσεων του ArcGIS περιλαµβάνει µεθόδους και

προδιαγραφές σχεδιασµού του σχήµατος µιας χωρικής βάσης δεδοµένων, δηλαδή

οργάνωσης των δεδοµένων. Ήδη υπάρχουν προτυποποιηµένα σχήµατα µοντέλων

(data model templates) µε παραδείγµατα, δεδοµένα, κάποια υποστήριξη και κανάλια

συζητήσεων.

Αυτά µπορεί οποιοσδήποτε ενδιαφερόµενος να µελετήσει και να

αναπροσαρµόσει στις ιδιαίτερες του ανάγκες. Αποτελούν µια γρήγορη εκκίνηση

στην λογική του σύγχρονου σχεδιασµού γεωγραφικών πληροφοριακών συστηµάτων

και οργάνωσης χωρικών βάσεων δεδοµένων. Επίσης είναι και µία λογική κοινής

προτυποποίησης σε οργανισµούς οι οποίοι ενδιαφέρονται πολύ και για την

συνεργασία µε κοινά πρότυπα µοντέλα διανοµής των δεδοµένων τους.

Τα µοντέλα δεδοµένων υποστηρίζονται από την συλλογή λογισµικών του

ArcGIS µέσω µηχανισµών σχηµατοποίησης της γεωβάσης και παρελκυόµενων

τεχνολογιών (πχ. προσαρµοσµένη συµπεριφορά) κάτω από την γενική ονοµασία

CaseTools.

Πολλά από τα µοντέλα αυτά µπορούν να χρησιµοποιηθούν τροποποιηµένα

κατάλληλα και σε επεκτάσεις ενός πολεοδοµικού συστήµατος σαν και αυτό που

µελετάται εδώ. Για παράδειγµα θα µπορούσαν να χρησιµοποιηθούν εν µέρη το

µοντέλο διευθυνσιολόγησης και το µοντέλο διαχείρισης εφαρµογών νερού (εάν πχ. η

υπηρεσία ύδρευσης αποφάσιζε την ενσωµάτωση των υπηρεσιών της στο ίδιο

σύστηµα).

5.4 Η αρχιτεκτονική CaseTools

Ο στόχος του εννοιολογικού σχήµατος έγκειται στην σαφή περιγραφή της

βάσης δεδοµένων (Elmashri et al. 2000, Στεφανάκης 2003). Η περιγραφή µε το

µοντέλο οντοτήτων συσχετίσεων είναι η πιο διαδεδοµένη. Πολύπλοκες δοµές και

πολλές προγραµµατιστικές καινοτοµίες οι οποίες εµφανίζονται στα

αντικειµενοσχεσιακά συστήµατα επιβάλουν την χρήση σύγχρονων µορφών

εννοιολογικού σχεδιασµού όπως η UML.


74

Τα CaseTools είναι µια οµάδα λογισµικών εργαλείων του ArcGIS µέσω των

οποίων µπορούν να σχεδιαστούν και να υλοποιηθούν µοντέλα δεδοµένων στο

πρότυπο των γεωβάσεων.

Μπορεί να δηµιουργούνται πολλά από τα συστατικά του σχήµατος µιας

γεωβάσης σε UML χρησιµοποιώντας το MS Visio Professional ή to Rational Rose.

Το ArcGIS-UML µοντέλο σχεδιασµού γεωβάσεων περιλαµβάνει δύο βασικές

κατηγορίες περιεχοµένου.

1. Τα βασικά συστατικά δόµησης µιας γεωβάσης

2. Τα προγραµµατιστικά συστατικά αντικειµένων προσαρµοσµένης

συµπεριφοράς.

Ως υποσύστηµα επικοινωνίας µε το ArcGIS το µοντέλο σχεδιασµού έχει τρεις

βασικές µορφές εισαγωγής στο σύστηµα

1. Χειροκίνητη µεταφορά του σχήµατος

2. Αυτόµατη µεταφορά του σχήµατος (Schema Wizard) (ενέχει αρκετούς

περιορισµούς, προτιµάται µόνο σε ειδικές περιπτώσεις, semantics

checker46

)

3. Την περίπτωση σχεδιασµού αντικειµένων προσαρµοσµένης

συµπεριφοράς µε την δόµηση ενός ξεχωριστού προγραµµατιστικού

συστήµατος εισαγωγής (Code Generation Wizard).

Το διάγραµµα του ArcInfo UML Model περιέχει το απαιτούµενο µοντέλο

αντικειµένων (object model) χρήσης της UML στο µοντέλο των γεωβάσεων. Το

µοντέλο αντικειµένων περιέχει τα εξής βασικά πακέτα (packages) στο ανώτερο

επίπεδο σχεδιασµού:

• Logical View

• ESRI Classes

• ESRI Interfaces

• ESRI Network

• Workspace

Αυτά µε την σειρά τους οργανώνουν αντικείµενα και στοιχεία της UML για την

αναπαράσταση των εννοιών που συµπεριλαµβάνονται στις γεωβάσεις ArcGIS.

46 Ο semantics checker είναι επέκταση του Visio για την αυτόµατη µεταφορά UML µοντέλων για τον

σχηµατισµό της γεωβάσης στο ArcGIS. Μολονότι είναι πολύ σηµαντικό και δοκιµάζει την ορθότητα

του µοντέλου εντούτοις πολλοί περιορισµοί του παρακινούν στην χειρονακτική µεταφορά κατευθείαν

στον ArcCatalog.


75

Σχ. 34. Σχηµατικό διαγραµµα ιεραρχίας αντικειµένων στο ArcGIS-UML model και απόσπασµα από την κατασκευή

µοντέλου στο Visio. Πηγή: ArcGIS 9 Introduction to CASE Tools, ArcGIS 9 Building Geodatabases with Visio,

ESRI 2004

Μέσω της προτυποποίησης του ArcGIS-UML model δεν µοντελοποιούνται

όλες οι έννοιες που δοµούν µια γεωβάση. Τι δεν µοντελοποιείται (προς το παρόν –

έκδοση 8.3) φαίνεται παρακάτω:

Οι κλάσεις ονοµατολογίας

Οι κλάσεις διαστασιολόγησης

Οι κλάσεις τοπολογίας

Και µερικές ακόµη ειδικές περιπτώσεις (βλ. ESRI CaseTools forums)

Τα σύνολα γεωδεδοµένων (Feature datasets) µοντελοποιούνται ως στερεότυπα

πακέτα (stereotyped packages) τα οποία δηµιουργούνται κάτω από το αρχικό

workspace package της γεωβάσης.

Κλάσεις της UML µοντελοποιούν τις κλάσεις χωρικών δεδοµένων (feature

classes) καθώς και τους απλούς περιγραφικούς πίνακες.

Σε ειδικές κλάσεις µοντελοποιούνται οι συλλογές χαρακτηριστικών (attribute

domains)

Τα κληροδοτήµατα (Subtypes) µοντελοποιούνται επίσης µε ιδιαίτερα

χαρακτηριστικά όπως προκαθορισµένες τιµές και έυρη τιµών.


76

Οι διασυνδέσεις µεταξύ των αντικειµένων στο µοντέλο UML, µεταφράζονται

σαν κλάσεις συσχετίσεων (relationship classes). Η κληρονοµική συµπεριφορά και οι

λοιπές ιδιότητες που µεταφέρουν οι διασυνδέσεις αυτές µετουσιώνουν την δυναµική

της συσχέτισης στην γεωβάση.

Επίσης ειδικές περιπτώσεις συσχετίσεων (όπως αυτές που έχουν κανόνες

relationship rules) καθώς και σύνθετα αντικείµενα όπως αυτά που συναποτελούν τις

κλάσεις γεωµετρικών δικτύων (network feature classes) µοντελοποιούνται στην UML

µε ειδικούς τρόπους.

Υπάρχει ένα σύνολο από προδιαγραφές οι οποίες µεταφράζονται από

ιδιότητες των στοιχείων

UML στο λογισµικό.

Αυτές εµφανίζονται

στην διεπαφή του

λογισµικού (εδώ Visio)

όπως για παράδειγµα τα

tagged values τα οποία

είναι επιπρόσθετα

ειδικά χαρακτηριστικά

των στοιχείων UML. ∆ιαφορετικά είδη στοιχείων αποδέχονται διαφορετικά tagged

values. Καταυτόν τον τρόπο µοντελοποιούνται πληροφορίες όπως για παράδειγµα ο

αριθµός χαρακτήρων που περιέχει ένα πεδίο.

Το µοντέλο δεδοµένων που αναπαριστά τη δοµή µιας χωρικής βάσης (πχ.

στην γλώσσα UML) είναι ανεξάρτητο της υλοποίησης σε ένα Σ∆Β∆. Αν και η

προσπάθεια µοντελοποίησης έγινε µε βάση το πρότυπο σχεδιασµού γεωβάσεων, είναι

σχετικά εύκολο µε µικρές αλλαγές να µεταφερθεί και στην PostgreSQL ή

αποκλειστικά και µόνο στην Oracle Spatial απλά µεταφράζοντας τα νοούµενα του.

Για παράδειγµα τα Subtypes κληροδοτήµατα δεν υφίσταται σαν έννοιες στην UML

που θα µπορούσε να αναγνωρίσει κάποιο λογισµικό µετάβασης ανεξάρτητο του

ArcGIS. Ακόµα κι αν η µετάβαση γίνει «χειρωνακτικά» κάποιες από τις έννοιες θα

µεταφραστούν διαφορετικά και κάποιες δεν θα χρησιµοποιηθούν καθόλου.

Στην αποθήκευση της βάσης υπάρχουν διαφορετικές τεχνολογίες. Η

επικρατέστερη είναι αυτή που πρωτοεµφανίζεται στην νέα έκδοση 9 και βασίζεται

στην XML. Ταυτόχρονα είναι και µια µέθοδος ολικής αποθήκευση αφού εκτός από

το σχήµα (κάτι που έκανε και πριν το Geodatabase Designer 2 plug-in) αποθηκεύει

Σχ. 35. Αλλαγή ιδιοτήτων των γεωβάσεων στο Visio 2002. Πηγή: ιδία


77

και την ίδια την βάση. Καταυτόν τον τρόπο οι δύο κλασικοί τρόποι αποθήκευσης του

σχήµατος µε βάση τα MS-Repository και Visio XMI export παραµερίζονται.

Σχεδιασµός αντικειµένων προσαρµοσµένης συµπεριφοράς.

Τα αντικείµενα προσαρµοσµένης συµπεριφοράς (custom behavior objects)

είναι αντικείµενα που ενσωµατώνουν πληροφορίες για την επικοινωνιακή

συµπεριφορά του περιεχοµένου µιας γεωβάσης µε τις λειτουργίες του συστήµατος

ArcGIS. Αυτό µεταφράζεται σε «πνοή ζωής» στα δεδοµένα τα οποία

συµπεριφέρονται «έξυπνα» βοηθώντας τους χρήστες να τα χειρίζονται ορθότερα και

πιο αποδοτικά.

Η δηµιουργία τους βασίζεται σε ειδικές τεχνικές και µεθόδους. Το περιβάλλον

ανάπτυξής τους είναι το COM (Component Object Model). Εδώ εµπλέκονται

διαφορετικές και περισσότερες αντικειµενοστραφής έννοιες όπως οι διεπαφές και η

συµπεριφορά.

Μια από τις σηµαντικές διαφορές στον σχεδιασµό τέτοιων αντικειµένων είναι

η χρήση διαφορετικού τρόπου µοντελοποίησης. Επειδή πρόκειται για µοντελοποίηση

επικεντρωµένη στο λογισµικό ArcGIS τώρα πια διαµορφώνεται µια

παραµετροποιήσηµη µεθοδική αναπαράσταση ανάµεσα σε πραγµατικά γεγονότα και

µεθόδους επικοινωνίας µε τον υπολογιστή. Αυτό πρακτικά σηµαίνει πως το αρχικό

µοντέλο του σχήµατος της βάσης µπορεί να επεκταθεί και να εµπλουτιστεί µε

µεθόδους διεπαφής µε το λογισµικό. Μερικά παραδείγµατα θα µπορούσαν να είναι:

Περιορισµός σχεδιασµού κτηρίου µεγαλύτερου εµβαδού

επιφανείας από αυτή που επιτρέπει ο συντελεστής δόµησης

Περιορισµός εισαγωγής ιδιότητας χρήσης κατοικίας σε κτήριο

µέσα σε κοινόχρηστο χώρο ή σε χώρους ειδικών χρήσεων...

Και πολλά ακόµη... έγκειται στην φαντασία, τις πραγµατικές

ανάγκες και την εκάστοτε εφαρµογή

Γενικά περιορισµοί σε κάθε πιθανή ιδιότητα της περιγραφικής και χωρικής

βάσης µπορεί να προγραµµατιστεί όπως επίσης να παραµετροποιηθούν οι

συµπεριφορές των αντικειµένων και των ιδιοτήτων τους κάτω από συνθήκες που

ορίζουν οι χρήστες.

Σε πραγµατικές συνθήκες το σχήµα προσαρµοσµένης συµπεριφοράς µπορεί

να καταστεί πολύπλοκο. Ο κώδικας που αντιστοιχεί στις διεπαφές και τις µεθόδους


78

γράφεται σε C++ και COM µέσα στο περιβάλλον ανάπτυξης MS C++ Visual Studio.

Μέσω των Case tools τµήµατα του βασικού κώδικα αυτοδηµιουργούνται µε βάση το

σχήµα για περαιτέρω προσαρµογή. Τα αντικείµενα επικοινωνούν µεταξύ τους µε

µηνύµατα ερωτήσεων, απαντήσεων και διαπιστεύσεων και ως αποτελέσµατα

εκτελούνται οι µέθοδοι συµπεριφοράς µέσω των διεπαφών µε το σύστηµα.

Σχ. 36. Ιεραρχία κλάσεων στο ArcInfo UML model µε κλάσεις προσαρµοσµένης συµπεριφοράς. Πηγή: CASE Tools

Tutorial, Creating custom features and geodatabase schemas, ESRI 2001.

Πρόκειται για µία επανάσταση στα λογισµικά GIS, αφού τώρα πια η

παραµετροποίηση γίνεται στα ίδια τα στοιχειώδη αντικείµενα της γεωγραφικής βάσης

(ακόµη και σε επίπεδο οντότητας (feature) ή γραµµής χωρικού πίνακα (row)) και όχι

στα πιθανολογικά προγραµµατιστικά if…then σενάρια του παρελθόντος που δεν

κάλυπταν παρά ελάχιστες περιπτώσεις. Αντικείµενο προγραµµατισµού γίνεται η ίδια

η γεωµετρική ή άλλη οντότητα και όχι ολόκληρο το σύνολο των δεδοµένων.

Τα πλεονεκτήµατα της τεχνολογίας COM είναι πολλά και αυτή την στιγµή τα

κληρονοµεί ο τελικός χρήστης47

προς όφελός του, κυρίως µειώνοντας το χρόνο

εργασίας και τα λάθη του. Το σύστηµα αποκτά νέα προστιθέµενη αξία. Κατηγορίες

επιστήµων επωφελούνται, διαµορφώνοντας ένα πλήρως παραµετροποιηµένο

περιβάλλον σε ειδικές µορφές δεδοµένων, όπως είναι πχ. τα χωροχρονικά.

47 Αργά η γρήγορα θα παρουσιαστούν και πιο «ανοιχτές» υλοποιήσεις µε το πρότυπο CORBA που

υποστηρίζει το OGC.


79

ΚΕΦ.6 Η ΠΟΛΥΧΡΗΣΤΙΚΗ ΜΟΡΦΗ ΤΩΝ

ΓΕΩΒΑΣΕΩΝ

6.1 Η τεχνολογία ArcSDE

Η τεχνολογία ArcSDE είναι ένα σύνολο από εξειδικευµένες εφαρµογές

λογισµικού οι οποίες συναποτελούν µια τεχνολογία. Ο ρόλος του ArcSDE είναι

πολλαπλός. Μπορεί κανείς να ισχυριστεί πως το ArcSDE είναι:

Ένας διακοµιστής ο οποίος διευκολύνει την αποθήκευση, προσπέλαση και την

διαχείριση χωρικών δεδοµένων σε ένα εξωτερικό Σ∆Β∆. Τα δεδοµένα µπορεί να

είναι διανυσµατικά, ψηφιδωτά – εικόνες, και ειδικού τύπου όπως τοπογραφικές

επιµετρήσεις (ESRI 2000).

Επίσης µπορεί κανείς να δώσει απλά περιγραφικά χαρακτηριστικά αντί για

έναν ορισµό ο οποίος δεν µπορεί παρά να είναι πάντα ηµιτελής (από Schöllmann

1999).

o Είναι ένα πρόγραµµα που τρέχει σε υπολογιστή σε διαφορετικές

πλατφόρµες.

o Είναι ένα πρόγραµµα διακοµιστής που βασίζεται στην αρχιτεκτονική

εξυπηρέτη – πελάτη και δουλεύει σε συνεργασία µε ένα εξωτερικό

Σ∆Β∆.

o Ένας τρόπος να αποθηκεύονται να διαχειρίζονται και να

προσπελαύνονται χωρικά δεδοµένα µε ισχυρούς αλγόριθµους

υπολογιστικής γεωµετρίας.

o Το µέσο για την δυνατότητα ανάπτυξης εφαρµογών προσπέλασης και

επεξεργασίας των δεδοµένων που διανέµει διαµέσου των ArcObjects ή

του Java API.

o Είναι ένα αναπόσπαστο τµήµα του συστήµατος ArcGIS

Η ίδια η ESRI θεωρεί την τεχνολογία της ως την πύλη από και προς ένα

Σ∆Β∆ (gateway to DBMS). Η προσπάθεια ανάπτυξης µιας τέτοιας τεχνολογίας

προσαρµόζεται στο ίδιο το Σ∆Β∆ και τους τρόπους επικοινωνίας µε αυτό. ∆υο


80

βασικοί τρόποι προσέγγισης των εξωτερικών βάσεων δεδοµένων µπορούν να

αναπτυχθούν µε διαφορετικές δυνατότητες:

1. Με χρήση καθοδηγούµενων προγραµµάτων (triggers) και απλή χρήση των

APIs του Σ∆Β∆ µε µετασχηµατισµούς αρχείων.

2. Ανάπτυξη λογισµικών µεταφραστών µε εξολοκλήρου νέα δοµή στην

διαχείριση και αποθήκευση στο Σ∆Β∆ µε διαµόρφωση νέων APIs.

Η πρώτη προσέγγιση είναι κατευθυνόµενη από το Σ∆Β∆ και δεν επιτρέπει την

υποστήριξη των σύνθετων αντικειµένων (πχ. τοπολογιών, γεωµετρικών δικτύων

κλπ.). Ακόµα και για απλά αντικείµενα είναι πολύ δύσκολο να εφαρµοστεί σε

διαφορετικά Σ∆Β∆ µιας και ο κάθε κατασκευαστής διαφέρει στον τρόπο εξωτερικής

επικοινωνίας και εσωτερικής ανάπτυξης.

Η ESRI λαµβάνοντας υπόψη τα προβλήµατα της πρώτης προσέγγισης

αναπτύσσει την τεχνολογία ArcSDE, νέα λογισµικά τα οποία χρησιµοποιούν

µηχανισµούς χρήσης των Σ∆Β∆ µε τρόπους κατευθυνόµενους από πελάτες

συµβατούς µε το σύστηµα ArcGIS µέσω νέων APIs.

Ιστορικά η ανάπτυξη της τεχνολογίας έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον. Το σηµείο

εκκίνησης είναι η ανάγκη διαµόρφωσης πολυχρηστικού περιβάλλοντος στο σύστηµα

ArcInfo. Με τις τεχνολογίες της εποχής αναπτύσσονται διαχρονικά τα ArcStorm και

MapLibrarian (1992, 1995?)48

για το ArcInfo 6. Η συνέχεια ανήκει στο ArcInfo 7.1

και το Spatial Database Engine SDE for RDBMS (1997-98), το οποίο γίνεται

διαδεδοµένο στην έκδοση 3.0. Η µεγάλη διαφορά είναι η αποθήκευση σε εξωτερικά

σχεσιακά Σ∆Β∆ και ο απεγκλωβισµός από την εσωτερική δοµή. Αυτό δίνει πολλές

νέες δυνατότητες αλλά και πολλά προβλήµατα λόγω της εµβρυϊκής ακόµα ηλικίας

της ευρύτερης τεχνολογίας στην οποία βασίζεται. Το σύστηµα αποθήκευσης

βασίζεται στα στρώµατα (layers)49

και το σύστηµα διαχείρισης είναι πολύ δύσχρηστο.

Κυρίαρχο µοντέλο δεδοµένων παραµένει το σχεσιακό. Το σηµείο κλειδί είναι η εποχή

όπου τα µεγάλα Σ∆Β∆ µεταπηδούν από το σχεσιακό στο αντικειµενοσχεσιακό

µοντέλο δεδοµένων. Το ArcSDE 8 είναι η πρώιµη έκδοση της νέας προσέγγισης αλλά

µε αντικειµενοσχεσιακές αναδιαµορφώσεις. Επικρατεί αντικειµενοσχεσιακός

48 Τµηµατοποίηση των χωρικών δεδοµένων σε κανάβους µε απαγορευτικά κλειδώµατα, και εσωτερική

αποθήκευση σε σχεσιακούς πίνακες που επιτρέπουν δυνατότητες δικτυακού περιβάλλοντος της εποχής 49 βάσεις τις τεχνολογίας των layers παραµένουν στο ArcSDE for Coverages


81

προσανατολισµός µιας και τα µεγάλα Σ∆Β∆ έχουν ήδη µεταβεί στο νέο µοντέλο. Η

δοµή του βελτιώνεται αρκετά µε την έκδοση 8.1 κάτω από την οποία θεµελιώνεται η

πρώτη ολοκληρωµένη προσέγγιση διαµέσου του επαναστατικά πρωτοεµφανιζόµενου

συστήµατος ArcGIS. Αυτό έχει ως αποτέλεσµα µια ολοκληρωµένη προσέγγιση στις

συµµετοχικές χρήσεις των νέων τεχνολογιών η οποία θα ολοκληρώνεται στο µέλλον.

Η συνέχεια ανήκει σε πολλές βελτιώσεις κυρίως σε θέµατα επιδόσεων, συµβατότητας

και διόρθωσης bugs50

. Με την έκδοση 8.3 το ArcGIS προσφέρει έναν ισχυρό

µηχανισµό τοπολογικών κανόνων ο όποιος ανήκει στο µοντέλο των γεωβάσεων

γενικότερα. Αυτός περνά και στο ArcSDE 8.3. Η πρόσφατη συνέχεια µε την έκδοση

9 προσφέρει πολλά νέα χαρακτηριστικά µε κύρια την αποθήκευση σχήµατος βάσης

και δεδοµένων σε µορφή της XML.

Spatial Database Engine SDE 3.0 (1997-98),

ArcInfo 8 ArcSDE 8 (1999)

ArcGIS 8.1 µε ArcObjects 8.1 ArcSDE 8.1 Java API 8.1 (2000)



ArcGIS 9 µε ArcObjects 9 ArcSDE 9 Java API 9 (2004)

Η διάθεση του λογισµικού διαφέρει ανάλογα µε την αγορά ολοκληρωµένων

λύσεων από την ESRI. Τα προσφερόµενα πακέτα είναι:

Ολοκληρωµένο πακέτο ArcSDE που πωλείται χωριστά. Περιλαµβάνει

όλες τις εκδόσεις ArcSDE για Σ∆Β∆.

Με το πακέτο ArcGIS υπάρχει η εγγενής δυνατότητα χρήσης των

Personal Geodatabases και του ArcSDE for Coverages51

Με το πακέτο ArcIMS δίνεται το ArcSDE for Coverages

50 βλ. ESRI what’s new και reports 51 Στην ουσία πρόκειται για µια παρελθοντική εκδοχή της τεχνολογίας µε σηµαντικότερη εργασία την

οργάνωση υπαρχόντων κλασικών δοµών δεδοµένων (coverages, shapefiles). Γεφυρώνει σε κάποιο

βαθµό το χάσµα µε τις γεωβάσεις µα η δυνατότητα διακοµιδής είναι µόνο για ανάγνωση. Έχει σχετικά

µειωµένη ταχύτητα σε σχέση µε τα ArcSDE for «DBMS». Η αποθήκευση γίνεται σε σχεσιακούς

πίνακες όπως γίνονταν µε το SDE 3. Στις περιπτώσεις read-only βάσεων αποτελεί καλή λύση µιας και

δίδεται δωρεάν στα βασικά πακέτα και χρησιµοποιείται από πολλούς χρήστες και µικρές εταιρίες που

δεν ενδιαφέρονται για τα ΣΒ. Αποτελεί εύκολο και χαµηλού κόστους τρόπο διάθεσης χωρικών

δεδοµένων. Σε καµία περίπτωση δεν µπορεί να συγκριθεί µε ένα ολοκληρωµένο ΣΒ αλλά µπορεί να

συνυπάρξει µαζί του.


82

Σχ. 26. Προϊόντα ArcSDE. Πηγή: ESRI Germany, European user conferance 1999 και ιδία επεξεργασία

Τα υποστηριζόµενα Σ∆Β∆ είναι τα παρακάτω, µαζί µε αναλυτικό πίνακα του

τρόπου αποθήκευσης της γεωµετρίας:

1. Oracle Spatial

2. MS SQL Server

3. Informix Spatial Data Blade

4. DB2 Spatial Extender

Σχ. 27. Τα υποστηριζόµενα από το ArcSDE Σ∆Β∆ Πηγή: ArcSDE, The GIS Application Server Commercial

Brochure ESRI 2002

Το ArcSDE διαµορφώνεται σε µια αρχιτεκτονική διασύνδεσης µε τους

πελάτες του διαµέσου αιτηµάτων που αποστέλλονται συνεχώς. Πελάτες είναι:

1. Εφαρµογές του ArcGIS όπως ο ArcCatalog και το ArcMap

2. Ειδικές εφαρµογές της ESRI όπως ο ArcIMS, ο ArcExplorer κ.α.

Pers

onal

Covera

ges

Files

ArcSDE 8.3

Ora

cle

SQ

L S

erv

er

Info

rmix

DB2

DBMS

Sybase

DB2

Ολοκληρωµένο πακέτο Πακέτο ArcGIS

Πακέτο ArcIMS


83

3. Άλλες εφαρµογές που υποστηρίζουν τα APIs του ArcSDE

Το ArcSDE συνήθως εγκαθίσταται µαζί µε το Σ∆Β∆ (resides DBMS)52

. Η

µορφή του είναι εκτελέσιµες υπηρεσίες (services) συνόλου µοναδικών

χαρακτηριστικών, σε συστήµατα Windows53

.

Αιτήµατα στο Σ∆Β∆ µπορούν να σταλούν µε διάφορους τρόπους οι οποίοι

χτίζονται πάνω σε δυο βασικές αρχιτεκτονικές επικοινωνίας.

Στο σύστηµα δυο επιπέδων (Two – tiered system) ή “direct connection”. Η

επικοινωνία µεταξύ πελάτη και Σ∆Β∆ γίνεται άµεσα χωρίς την ανάγκη ύπαρξης του

διακοµιστή ArcSDE. Στην περίπτωση αυτή µολονότι απαιτούνται ελάχιστες

ρυθµίσεις διαχείρισης, τα δεδοµένα παραµένουν µόνο για ανάγνωση54

.

Στο σύστηµα τριών επιπέδων (Three – tiered system)

Η αρχιτεκτονική τριών επιπέδων είναι η συνθετότερη και επιτρέπει την πλήρη

µορφή επικοινωνίας µέσω του διακοµιστή ArcSDE κερδίζοντας όλα τα

πλεονεκτήµατα. Και οι δύο αρχιτεκτονικές µπορούν να χρησιµοποιούνται και

ταυτόχρονα.

Σχ. 28. Αρχιτεκτονικές επικοινωνίας ArcSDE Πηγή: ArcSDE administration guide 2002

52 Μπορεί να εγκατασταθεί και σε ξεχωριστό υλικό 53 η δαίµονες (daemons) στα Unix like 54 Αυτό γιατί στα δεδοµένα που αποθηκεύονται σε µορφή ArcSDE Geodatabases δεν υπακούοντα τα

APIs του Σ∆Β∆.


84

Τα αιτήµατα που αποστέλλονται µε την σειρά τους απαντιόνται από το

Σ∆Β∆, το οποίο επεξεργάζεται και συγκεντρώνει µια σειρά από αποτελέσµατα και τα

αποστέλλει στους πελάτες. Η επεξεργασία γίνεται µε ισχυρούς αλγόριθµους

υπολογιστικής γεωµετρίας, ενώ η λήψη και αποστολή των δεδοµένων γίνεται µε

τεχνικές “data buffering”55

. Ο διακοµιστής δύναται να δέχεται πολλά αιτήµατα από

πολλές εφαρµογές και πολλούς χρήστες ταυτόχρονα.

Σχ. 30. Θέση των προϊόντων ArcSDE σε πελάτες και υπάρχουσες τεχνολογίες Πηγή: ArcUSER July 1999, Learn

more about ArcSDE

55 Η προσωρινή αποθήκευση και επεξεργασία στον διακοµιστή είναι αποδοτικότερη από την

αποστολή όλων των στοιχείων µέσω του δικτύου και αφήνοντας τον πελάτη να καθορίσει ποια

στοιχεία θα σταλούν στην εφαρµογή του. Ο διακοµιστής επιλέγει τον όγκο των δεδοµένων ανάλογα

πολλών παραγόντων. Αυτό γίνεται ιδιαίτερα κρίσιµο όταν πολλές εφαρµογές χρησιµοποιούν

ταυτόχρονα χιλιάδες οντότητες στη βάση δεδοµένων.

Client

Server

ArcSDEClient API

Application

ArcSDEServer

DBMSΣχ. 29. Ροή δεδοµένων από το Σ∆Β∆ σε πελάτες. Πηγή: ESRI και ιδία

επεξεργασία

ArcSDE service

Σ∆Β∆ service

Tcp/ip port (5151,

5156…)

Firewall


85

Από τα σηµαντικότερα χαρακτηριστικά τα οποία δεν είναι από την αρχή

επικροτηµένα είναι:

1. Η δυνατότητα να τρέχει σε πλατφόρµες βασισµένες στο UNIX56

όπότε

κληρονοµούνται αυτόµατα όλα τα πλεονεκτήµατα των Σ∆Β∆ τα οποία τρέχουν σε

UNIX συστήµατα. Επίσης η δυνατότητα της συνεργαζόµενης επεξεργασίας

Σχ. 31. Αρχιτεκτονικές επικοινωνίας ArcSDE α. ∆ιαδικτυακά β. Με πελάτες. ArcSDE, The GIS Application Server Commercial

Brochure ESRI 2002

56 Αυτό επιτυγχάνεται µε την χρήση του πρωτοκόλλου XDR (eXtebded Data Representation) το οποίο

εξασφαλίζει την επικοινωνία διαφορετικών αρχιτεκτονικών στην έννοια των ψηφιακών δοµών των

αρχείων.


86

Σχ. 32. Επεξεργασίες σε πελάτη και εξυπηρέτη στο σύστηµα ArcSDE. Πηγή: Schöllmann, ESRI Germany 2000 και

ιδία.

2. Ο πελάτης εκτελεί απαιτητικές σε υπολογιστική ισχύ λειτουργίες χωρικών

πράξεων (Geoprocessing) όπως Clip, Buffer, Overlay και Merge, Dissolve κ.α.

3. Ο εξυπηρέτης εκτελεί τις λειτουργίες προσπέλασης του αποµακρυσµένου

Σ∆Β∆ µε πλήρης τοπολογικές αναζητήσεις και ανακτήσεις δεδοµένων µε κύρια

µορφή τα ερωτήµατα µε τον όρο «WHERE». Επίσης µερικές λειτουργίες χωρικών

πράξεων (Schöllmann, ESRI Germany 2000).

Μπορεί να αναρωτηθεί κανείς ποιος είναι ο ρόλος κάθε λογισµικού στην

εκτέλεση των αλγορίθµων υπολογιστικής γεωµετρίας. Οι αλγόριθµοι που

ενσωµατώνει η µηχανή εκτέλεσης ερωτηµάτων του ArcSDE δεν διαφέρουν πολύ από

αυτούς που ενδεχοµένως χρησιµοποιούνται από τις µονοχρηστικές γεωβάσεις της

Access. Προφανώς σε κάθε έκδοση του ArcSDE για κάθε Σ∆Β∆ που υποστηρίζεται

γίνεται ανάκτηση των δεδοµένων από την ίδια υπολογιστική µηχανή που υπάρχει στα

εκτελέσιµα του ArcSDE και εκεί εκτελούνται οι υπολογισµοί και όχι στο Σ∆Β∆57.

Η δεικτοποίηση γίνεται από το Σ∆Β∆. Ο χρήστης ορίζει τις παραµέτρους στις

διεπαφές του ArcGIS και οι λειτουργίες διαµόρφωσης χωρικών ευρετηρίων

εκτελούνται.

57Η επιλογή ενός συστήµατος ανεξάρτητου από τα APIs ενός Σ∆Β∆ απαιτεί την υποστήριξη

υπολογιστικής γεωµετρίας ανεξάρτητης και ασύµβατης ερωτηµάτων. Γι αυτό θα παρατηρήσει κανείς

την εννοιολογική αυτονοµία των δυνατοτήτων των ArcSDE γεωβάσεων σε σχέση πχ. µε την Oracle

Spatial. Να γιατί µπορούν να χρησιµοποιηθούν και διαφορετικοί τύποι δεδοµένων οι οποίοι δεν

περιέχουν την µηχανή κατά OGC όπως το SDO_GEOMETRY. Τέτοιες περιπτώσεις είναι π.χ. η binary

αποθήκευση στον SQLServer

ΑΑπποοττεελλέέσσµµαατταα

Απαιτητικές Απαιτητικές Απαιτητικές Απαιτητικές χωρικές χωρικές χωρικές χωρικές πράξειςπράξειςπράξειςπράξεις

ArcSDE

Server

ΑναζήτησηΑναζήτησηΑναζήτησηΑναζήτηση και και και και ανάκτησηανάκτησηανάκτησηανάκτηση

Βάση

∆εδοµένων

data

buffering

Ερωτήσεις

δεδοµένα

πελάτης

Σ∆Β∆


87

Η Oracle χρησιµοποιείται από τους συνδυασµούς ArcGIS-ArcSDE µόνο για

την αποθήκευση συστηµάτων δεδοµένων αποκλειστικής δοµής για κάθε υλοποίηση.

Η δοµή έχει ιδιαίτερα χαρακτηριστικά αναγνωρίσιµα µόνο από το σύστηµα ArcSDE.

Τα δεδοµένα αυτά καθαυτά είναι αναγνωρίσιµα από την Oracle και τα λογισµικά

πελάτες της αλλά χωρίς να διακρίνονται οι δοµές (π.χ. τοπολογία, ονοµατολογία) είτε

ολικά είτε µερικά. Τα APIs είναι ασύµβατα και πολύ δύσκολο να οµογενοποιηθούν.

6.2 Η αποθήκευση στο Σ∆Β∆ και ο ρόλος των

πινάκων των γεωβάσεων

Η αποθήκευση κάθε γεωβάσης γίνεται σε διασυνδεδεµένους πίνακες τους

οποίους αναγνωρίζει ο διακοµιστής ArcSDE. Το ίδιο ισχύει και για τις µονοχρηστικές

γεωβάσεις (τους οποίους αναγνωρίζει το σύστηµα ArcGIS58

) µόνο που στην

περίπτωση αυτή ο αριθµός των πινάκων είναι µικρότερος λόγω των περιορισµένων

δυνατοτήτων.

Το µητρώο των πινάκων (Table registry) είναι η κεντρική περιοχή

αποθήκευσης των πινάκων. Ο διακοµιστής ArcSDE διαχειρίζεται τα ονόµατα,

δικαιώµατα και τις ιδιότητες των πινάκων και σχηµατίζει µε συνεκτικό τρόπο όλη την

δοµή αποθήκευσης. Σε ορισµένες περιπτώσεις µπορεί να γίνει και µέσω του Σ∆Β∆

αλλά µε ιδιαίτερη προσοχή διότι µπορεί να καταστραφεί η συνοχή που ορίζει την

λειτουργία των ArcSDE γεωβάσεων. Ο χρήστης και κυρίως ο διαχειριστής του

συστήµατος πρέπει να έχει πλήρη γνώση των ιδιαιτεροτήτων των δοµών

αποθήκευσης δεδοµένων και σχήµατος στo Σ∆Β∆ που χρησιµοποιεί.

Οι πίνακες ανάλογα µε την χρήση τους από το σύστηµα αλλά και το Σ∆Β∆

αποθηκεύονται σε διαφορετικά µέρη59

. Μερικά από τα είδη πινάκων που

χρησιµοποιεί το ArcSDE είναι:

SYSTEM TABLES, ορίζονται τα δικαιώµατα, οι χρήστες κλπ.

BUSINESS TABLES, αποθήκευση της γεωµετρίας και άλλων

χαρακτηριστικών.

58 Φαίνονται όταν ανοιχτεί µια µονοχρηστική γεωβάση στην Access 59 Tablespaces στην Oracle


88

DELTA TABLES, πίνακες προσωρινής αποθήκευσης (cache)

χρησιµοποιούνται σε διαδικασίες υπολογισµών.

Στο παράρτηµα συµπεριλαµβάνονται µερικοί από τους πίνακες µε την

ονοµασία τους και την χρήση τους. Τα Σ∆Β∆ για την λειτουργία τους χρησιµοποιούν

µια πληθώρα από επιµέρους πίνακες οι οποίοι µπορούν να αναζητηθούν στα

αντίστοιχα εγχειρίδια.

6.3 Πλεονεκτήµατα, µειονεκτήµατα και προβλήµατα

Τα πλεονεκτήµατα της τεχνολογίας είναι πολλά και καθώς αυτή συνεχώς

εξελίσσεται γίνονται όλο και περισσότερα. ∆ιακρίνονται σε δύο κατηγορίες. Αυτά

που αφορούν το Σ∆Β∆ και αυτά που τα ArcSDE/ArcGIS καινοτοµούν και

ξεδιπλώνουν σε ένα GIS περιβάλλον.

Α. Τα πλεονεκτήµατα του εκάστοτε χρησιµοποιούµενου ΧΣ∆Β∆. Τα

συστήµατα αυτά φαίνονται να λειτουργούν µε σχεδόν όµοια λογική στον απλό

χρήστη µιας γεωβάσης. Κύριες και εµφανείς αλλαγές είναι το περιβάλλον σύνδεσης

µε την βάση και η δεικτοποίηση. Οι αδιάφανες λειτουργίες αφορούν αποκλειστικά το

ΧΣ∆Β∆.

Β. Σε ένα απαιτητικό δικτυακό περιβάλλον διαχείρισης χωρικών δεδοµένων ο

διακοµιστής ArcSDE προβάλει µια σειρά από γενικότερα πλεονεκτήµατα:

o Επιλογές παραµετροποίησης των συνδέσεων µε τα Σ∆Β∆ και

κατεπέκταση των βάσεων δεδοµένων.

o Κεντρική διαχείριση των δεδοµένων, πολλές βάσεις δεδοµένων και

πολλοί χρήστες ταυτόχρονα. Πολυχρηστικό περιβάλλον διαχείρισης

και διορθώσεων µε δυνατότητες ενσωµατωµένες στις λειτουργίες του

συστήµατος (πχ. πολυχρηστικές επικυρώσεις τοπολογίας, απόδοση

εκδοχών, αποµακρυσµένες διορθώσεις κ.α.).

o Είναι οικονοµικά αποδοτική τεχνολογία. Ανάλογα µε τις ανάγκες τις

επιχείρησης µπορεί να µειώσει, κάτω από συνθήκες, τους χρόνους

διεκπεραίωσης στο ελάχιστο ειδικά εάν υπάρχει εµπειρία στο σύστηµα


89

ArcGIS. Η διατήρηση πολύπλοκων χωρικών βάσεων περνά σε νέα

επίπεδα εργασιακού περιβάλλοντος.

o Αποµακρυσµένη πρόσβαση σε Intranet/Internet (TCP/IP).

o Χωρική αναπαράσταση δεδοµένων σε ετερογενή λειτουργικά

περιβάλλοντα χωρίς την απώλεια επιδόσεων (XDR).

o Φορητότητα των χωρικών βάσεων δεδοµένων. Εύκολη µεταφορά των

δεδοµένων από σύστηµα σε σύστηµα ειδικά τώρα µε την κοινά

προτυοποιηµένη αποθήκευση XML. Η ετερογένεια δεν αποτελεί

πρόβληµα. Η αντιµετώπιση όλων των Σ∆Β∆ είναι ίδια, ακόµη και εάν

χρησιµοποιούν διαφορετικούς τρόπους καταγραφής της γεωµετρίας

(BLOB ή SDO_GEOMETRY κλπ.) στο χρήστη είναι διάφανο.

o Φορητότητα των εφαρµογών µε βάση κοινά APIs για όλα τα

υποστηριζόµενα Σ∆Β∆. Κάθε έκδοση αντιστοιχεί και σε ένα κοινό

Java ή C API µε τα οποία επικοινωνούν εξωτερικές εφαρµογές.

Εσωτερικές εφαρµογές του ArcGIS (πχ. extensions) βασίζονται στην

αντίστοιχη έκδοση των ArcObjects. Επίσης οι κανόνες

προσαρµοσµένης συµπεριφοράς (COM, C++) διατηρούνται σε

ετερογενείς βάσεις.

o Υποστήριξη από µια µεγάλη σειρά εφαρµογών της ESRI. Η πρόσβαση

στα δεδοµένα ArcSDE είναι κανόνας για κάθε νέο προϊόν της εταιρίας.

o Εξασφάλιση της ακεραιότητας των δεδοµένων. Σε πρώτη φάση µέσω

των µηχανισµών των Σ∆Β∆, και σε δεύτερη µε την καταγραφή των

περιορισµών και τοπολογικών κανόνων στο ArcGIS.

o Υπακούει στα πρότυπα του OGC. Στην ουσία οι µηχανισµοί

µετάφρασης στις αποθηκέυσιµες δοµές του Σ∆Β∆. Υποστηρίζει well

known binary (WNB)60

και well known text (WNT)61

.

o Υψηλές επιδόσεις σε περιβάλλον παράλληλης επεξεργασίας και

κατανεµηµένων βάσεων δεδοµένων και αποδοτικό data buffering.

Μειονεκτήµατα και συνήθως εµφανιζόµενα προβλήµατα είναι:

o Η εκπαίδευση προσωπικού έχει µεγάλο κόστος όπως και η

µετάβαση σε πολυχρηστικό εργασιακό περιβάλλον

60 well known binary δυαδική προτυποποίηση της γεωµετρίας (0 και1) 61 well known text, είναι το πρότυπο καταγραφής της γεωµετρίας από διατεταγµένες συντεταγµένες


90

o Για απαιτητικές εφαρµογές απαιτούνται ξεχωριστοί

ειδικευµένοι διαχειριστές, developers κλπ.

o Απαιτεί εµπειρία στην διαχείριση Σ∆Β∆ όσο και τεχνογνωσία

σε θέµατα αιχµής πάνω στις χωρικές βάσεις δεδοµένων.

o Αρκετά άλυτα bugs

o ∆ύσκολη εγκατάσταση

o ∆ύσχρηστη παραµετροποίηση, οι σωστές ρυθµίσεις είναι

µεγάλος πονοκέφαλος ακόµα και σε έµπειρους διαχειριστές

o Η διαχείριση απευθύνεται σε έµπειρους χρήστες και γίνεται

πάντα σε συνδυασµό µε τη διαχείριση του Σ∆Β∆.

o Χρονοβόρος πειραµατισµός

o Χρόνος και κόστος για τις λύσεις συχνά εµφανιζόµενων

προβληµάτων.

6.4 Απόδοση εκδοχών (Versioning) και

αποµακρυσµένες επεµβάσεις (Disconnected Editing)

H απόδοση εκδοχών είναι µια δυνατότητα των πολυχρηστικών µορφών των

γεωβάσεων του ArcGIS. Είναι ένα σύστηµα καταγραφής χρονικών καταστάσεων –

εκδοχών των χωρικών βάσεων του συστήµατος σε ένα πολυχρηστικό περιβάλλον

επεξεργασίας των δεδοµένων. Η εκδοχή είναι στοιχείο των γεωβάσεων,

συνακολουθεί και συµπληρώνει πολλές από τις βασικές δυνατότητες του

συστήµατος.

Πολλοί χρήστες µπορούν να έχουν πρόσβαση σε γεωγραφικά δεδοµένα σε µια

γεωβάση. Οι χρήστες µπορούν να δηµιουργούν ταυτόχρονα το διαφορετικές εκδοχές

της βάσης, στην ουσία ιστορικές καταστάσεις (states) χωρίς την απώλεια δεδοµένων.

Αυτό γίνεται µε την χρήση κλειδωµάτων του Σ∆Β∆ τα οποία απαγορεύουν σε

άλλους χρήστες από την τροποποίηση των ίδιων στοιχείων. Η δυνατότητα αυτή είναι

πολύ σηµαντική σε περιπτώσεις ιστορικής διαχείρισης των δεδοµένων ειδικά σε

περιπτώσεις λήψης αποφάσεων σε σεναριακές περιπτώσεις του τύπου εάν – τότε (if

then scenarios) (ESRI 2002)


91

Πρέπει να γίνει κατανοητό πως δεν είναι ένα µοντέλο αναπαράστασης

χωροχρονικών δεδοµένων. Η αναπαράσταση του χρόνου σε συνδυασµό µε χωρική

πληροφορία είναι ένα ακόµη σε ερευνητικό στάδιο στις βάσεις δεδοµένων και τις

γεωεπιστήµες γενικότερα. Έχουν κατά καιρούς προταθεί αξιοπρόσεκτα χωροχρονικά

µοντέλα τα οποία εφαρµόζονται σε ειδικά αντικειµενοστραφή συστήµατα62

.

Οι εκδοχές κατατάσσονται σε µια εκ των δύο βασικών κατηγοριών

κλειδωµάτων σε ένα Σ∆Β∆.

Τα πεσιµιστικά (απαισιόδοξα) κλειδώµατα (Pessimistic locking) όπως και οι

αποδόσεις κλειδωµάτων στην επιτυχία των συναλλαγών στα Σ∆Β∆ (Long

transactions). Επιτυγχάνεται η οµαλή λειτουργία σε πολυχρηστικό περιβάλλον. Εν

αντιστοιχία στα χωρικά δεδοµένα είναι:

Κλειδώµατα σε επίπεδο στρωµάτων δεδοµένων (layer locks)

Κλειδώµατα σε επίπεδο περιοχών δεδοµένων (area locks)

Κλειδώµατα σε επίπεδο οντότητας δεδοµένων (row locks)

Ως οπτιµιστικά (αισιόδοξα) κλειδώµατα (Optimistic locking) είναι αυτά που

λαµβάνονται κατά την διαδικασία απόδοσης εκδοχών. Όπως και το σύστηµα

συναλλαγών, έτσι και οι εκδοχές αποθηκεύονται σε ειδικούς πίνακες στην βάση

δεδοµένων

Τα πλεονεκτήµατα που χρίζεται το σύστηµα είναι:

1. Ταυτόχρονο editing από διαφορετικές πηγές και επανόρθωση των

δεδοµένων (rectification).

2. Χρήση των εκδοχών σε πολλές δυνατότητες του συστήµατος όπως η

µοιραζόµενη επικύρωση τοπολογίας. (Ενισχυµένες επιδιορθώσεις µε

βάση εκδοχές τοπολογίας και γεωµετρικών δικτύων)

3. Περιβάλλον πολλών χρηστών και η πρόσβαση σε παλιά δεδοµένα

Η διαχείριση ροών εργασιών (work flow management) είναι η επιλογή µιας

σειράς χειρισµού της απόδοσης εκδοχών σε σενάρια κατανοµής των ιστορικών

αλλαγών και της διαδικασίας σύνθεσης των τελικών δεδοµένων.

62 Όπως: Annalisa Di Deo 2001 Modeling Spatial and Temporal Data in an Object-Oriented Constraint

Database Framework, Ale Raza 2001 Object-Oriented Temporal GIS for Urban Applications


92

Σχ. 33. Σεναριακή κατανοµή εκδόχών. Πηγή: ESRI Building geodatabases 2002

Στα µειονεκτήµατα63

µπορούν να αναδειχθούν τα:

1. Πολλές ταυτόχρονες και συνεχής αλλαγές µπορούν να εκτοξεύσουν

στα ύψη το µέγεθος της βάσης δεδοµένων και να µειώσουν τις

επιδόσεις

2. Σε πολύπλοκα εργασιακά περιβάλλοντα και εφαρµογές ενδέχεται να

απαιτείται προγραµµατιστική υποστήριξη µε πραγµατικά αντίγραφα

εκδοχών και αυτόµατες εναλλαγές ιστορικών και παρόντων εκδόσεων.

3. ∆εν µπορούν να καλυφθούν πολλές περιπτώσεις σεναρίων

Αποµακρυσµένες επεµβάσεις (Disconnected Editing)

Ανταλλαγή και διατήρηση των στοιχείων µεταξύ γεωγραφικά

διασκορπισµένων χρηστών έχει γίνει ένα αναπόσπαστο τµήµα της διαδικασίας ροής

εργασιών πολλών επιχειρήσεων και οργανισµών. Ειδικά στην περίπτωση όπου τα

δεδοµένα έχουν χωρικά στοιχεία ο όγκος µεταφοράς µε τις σηµερινές διαδικτυακές

µεθόδους επικοινωνίας γίνεται απαγορευτικός.

Οι αποµακρυσµένοι χρήστες µπορούν να συνδεθούν σε µία κεντρική βάση

δεδοµένων που φιλοξενεί ένα Σ∆Β∆, µέσω ενός τοπικού δικτύου (LAN) ή

ευρυζωνικού WAN. Ακόµη και στις αποµακρυσµένες υπηρεσίες WAN και όταν η

ταχύτητα επικοινωνίας δεν επιτρέπει την εύρυθµη λειτουργία χειρισµού των

δεδοµένων σε κάποιο από τα επίπεδα επεξεργασίας, τότε νέοι µηχανισµοί

63 James Ewing, Ewing Consulting, Using ArcSDE Versions in the Real World


93

χρησιµοποιούνται από τα λογισµικά. Ένας από τους µηχανισµούς αυτούς είναι και οι

αποµακρυσµένες επεµβάσεις του ArcGIS. Ένας ακόµη γνωστός τρόπος επίλυσης

τέτοιων προβληµάτων είναι ειδικά διαµορφωµένοι terminal servers οι οποίοι

επιτρέπουν τον αποµακρυσµένο χειρισµό του υλικού οπότε και του λογισµικού.

Οι αποµακρυσµένες επεµβάσεις στηρίζονται στην λογική της απόδοσης

εκδοχών και δανείζεται πολλούς από τους στους µηχανισµούς της. Το σύστηµα

υποστηρίζει ελεγχόµενες εξαγωγές (check-out) και εισαγωγές (check-in) δεδοµένων.

Αυτό πρακτικά σηµαίνει πως συγκεκριµένο τµήµα της γεωβάσης µπορεί να εξαχθεί

σε µία ειδικά διαµορφωµένη µορφή και να γίνουν επεµβάσεις πάνω σε αυτό. Η

πηγαία βάση από την οποία προήλθε µπορεί να συνεχίζει να αλλάζει στο τοπικό

σύστηµα. Ειδικοί αλγόριθµοι αναλαµβάνουν να κάνουν την ελεγχόµενη εισαγωγή και

να προειδοποιούν τον χειριστή της βάσης για τις αλλαγές και τον τρόπο µε τον οποίο

έγιναν έχοντας υπόψη παραµέτρους όπως την αρχική µορφή και τους χρόνους

επεµβάσεων. Ο έλεγχος γίνεται σε ξεχωριστό αντίγραφο των αλλαγών, τη λεγόµενη

γεωβάση ελέγχου. Από εκεί και στο εξής αντιµετωπίζεται σαν ειδική σεναριακή

µορφή απόδοσης εκδοχών και γίνεται η επανάκτηση της κύριας γεωβάσης

συµπεριλαµβάνοντας τις νέες επεµβάσεις.

6.5 Επιδόσεις Γεωβάσεων. Ρυθµίζοντας τα

συστατικά.

Η οργάνωση του εκάστοτε Σ∆Β∆ είναι εν µέρη ανεξάρτητη. Αυτό έγκειται

στην δυνατότητα της ρύθµισης του Σ∆Β∆ µε διάφορες µεθόδους που εξυπηρετούν

πολλούς σκοπούς όπως ένα ιδιαίτερο και απαιτητικό δικτυακό περιβάλλον. Ο

συντονισµός ArcSDE και Σ∆Β∆ είναι µια επίπονη διαδικασία και η επιτυχία

εξαρτάται από πολλούς παράγοντες.

Οι ρυθµίσεις δύναται και πρέπει να γίνονται σε ένα σύστηµα ώστε να

λειτουργεί στον βέλτιστο βαθµό είναι πολλές και εξαρτώµενες από παράγοντες που

αφορούν και το λογισµικό και το υλικό.

Αυτές µπορούν να χωριστούν στις εξής βασικές κατηγορίες (από Stephens

2003):


94

Ρυθµίσεις επιδόσεων στο επίπεδο της βάσης δεδοµένων

Ρυθµίσεις επιδόσεων στο επίπεδο της εφαρµογής

Ρυθµίσεις επιδόσεων στο επίπεδο του συστήµατος

Ρυθµίσεις επιδόσεων στο επίπεδο του δικτύου

Στην προκειµένη περίπτωση καλούµαστε να υποστηρίξουµε τις ρυθµίσεις του

συστήµατος ArcSDE – Oracle. Η διαδικασία δεν είναι στατική, ούτε υπακούει

πλήρως σε κανόνες. Είναι µια συνεχής διαδικασία που απαιτεί χρόνο και καλή γνώση

των συστατικών του συστήµατος.

Ο ρόλος του ∆ιαχειριστή της Β∆, Database Administrator (DBA) είναι πολύ

κρίσιµος για την εύρυθµη λειτουργία και για τις επιδόσεις ειδικά σε πολυχρηστικό

περιβάλλον.

Το επίπεδο των ρυθµίσεων του Σ∆Β∆ µπορεί να απαιτεί ανεξάρτητες

ρυθµίσεις αλλά και συντονισµένες µε τις παραµετροποιήσεις του ArcSDE. Μερικές

ενδεικτικά από αυτές είναι (για Oracle):

Η καθολική περιοχή συστήµατος64

(System Global area) και η µνήµη που

δεσµεύει πρέπει να ρυθµίζονται ανάλογα µε τις ανάγκες. Το λογισµικό performance

monitor του Oracle Enterprise Manager ενισχύει τον έλεγχο των δεσµεύσεων µνήµης.

Η βάση δεδοµένων προτείνεται να κατατµίζεται σε πολλούς σκληρούς

δίσκους ώστε να µην υπερφορτώνεται από αναζητήσεις (I/O disk contention)

ανάλογα µε τις ανάγκες.

Μερικές από τις πρωταρχικές ρυθµίσεις που πρέπει κάποιος να οργανώσει

είναι οι παράµετροι DB_BLOCK_BUFFERS, SHARED_POOL_SIZE,

SORT_AREA_SIZE και DB_BLOCK_SIZE. Ο κατάλογος είναι ανεξάντλητος και

εξαρτάται από το συνολικό περιβάλλον.

Το ArcSDE περιέχει τρόπους διαχείρισης παραµέτρων του (κυρίως αλλαγή

αρχείων παραµέτρων κειµένου) καθώς και ελέγχου κάποιων λειτουργιών του

διακοµιστή (από κονσόλα)65

. Για παράδειγµα µπορεί να ελεγχθεί ποιοι χρήστες

χρησιµοποιούν τις βάσεις ArcSDE και ποια αντίστοιχα services ή daemons του

λειτουργικού συστήµατος είναι ενεργά. Επίσης µέσω ειδικών εντολών µπορεί

64 Η Oracle κατατµίζει την µνήµη του συστήµατος σε κατηγορίες ειδικών σκοπών όπως οι ενδιάµεσες

µνήµες της βάσης, ενδιάµεσες µνήµες αρχείων καταγραφής συναλλαγών, η µοιραζόµενη µνήµη της

SQL κ.α. Η SGA χρησιµοποιείται για πληροφορίες της βάσης δεδοµένων που µοιράζονται από

χρήστες στο δίκτυο 65 π.χ. αρχεία services.sde, giomgr.defs, dbtune.gt. Το αρχείο dbtune.gt καθορίζει έναν από τους

τρόπους διαχείρισης επικοινωνίας ArcSDE - Oracle Spatial µε SDO_GEOMETRY


95

κάποιος να εντοπίσει στατιστικές πληροφορίες για τα δεδοµένα ώστε να καθορίσει το

µέγεθος των κατατµήσεων (Grids) του χώρου για χρήση στα χωρικά ευρετήρια.

6.6 ∆ιαφορές υλοποιήσεων

Η διαφορές στις µονοχρηστικές και πολυχρηστικές χωρικές γεωβάσεις

δεδοµένων είναι πολλές. Η υλοποίηση της ατοµικής γεωβάσης γίνεται µε την

γεωµετρία να αποθηκεύεται σε δυαδική µορφή σε πεδία τύπου OLE Object τα οποία

είναι η αντίστοιχη υλοποίηση των BLOBs σε περιβάλλον MS-Jet. Οι διαφορές

µεταξύ τους είναι πολλές και βασίζονται στα πλεονεκτήµατα του διακοµιστή ArcSDE

όπως επεξηγήθηκαν παραπάνω. Μερικές από τις διαφορές στο επίπεδο του

λογισµικού ArcGIS είναι και οι παρακάτω:

Personal Geodatabase

Αποθήκευση σε MS Access

Όριο φυσικού µεγέθους αποθήκευσης βάσης δεδοµένων 2 GB

Άδεια χρήσης επιπέδου ArcView

Αποκλειστική επέµβαση από ένα χρήστη

DBMS Geodatabase

Απαιτεί άδεια χρήσης του αντίστοιχου Σ∆Β∆

Απαιτεί άδεια χρήσης ArcSDE for DBMS

Απαιτεί άδεια χρήσης επιπέδου ArcEditor ή ArcInfo για επεµβάσεις

Πολυχρηστικές επεµβάσεις

Αποθήκευση ψηφιδωτών (raster) δεδοµένων

Αποθηκεύει πίνακες σύνταξης εκδοχών

Τα είδη πολυχρηστικών χωρικών βάσεων δεδοµένων που απαντώνται είναι

δύο (βλ.κεφ 6):

1. Spatial Warehouse ή Χωρικό σύστηµα αποθήκευσης


96

Μπορεί να αποθηκεύσει χωρικά δεδοµένα ενσωµατώνοντας αντίστοιχους τύπους

δεδοµένων αλλά περιέχει λίγες ή καθόλου λειτουργίες χειρισµού. Μπορεί µερικές

εκδόσεις να µην υποστηρίζουν ψηφιδωτά δεδοµένα. Η αποθήκευση γίνεται συνήθως

σε δυαδικές (binary) µορφές.

2. GIS spatial database ή Χωρική βάση δεδοµένων µε λειτουργίες GIS.

Μπορεί να αποθηκεύσει χωρικά δεδοµένα ενσωµατώνοντας αντίστοιχους τύπους

δεδοµένων και περιέχει λειτουργίες χειρισµού των δεδοµένων συνήθως καλύπτοντας

ή υπερκαλύπτοντας τα πρότυπα του OGC. Υποστηρίζουν ψηφιδωτά δεδοµένα.

Στην διαδεδοµένη λόγω της εύκολης ενσωµάτωσης του προτύπου βάσεων

δεδοµένων της Microsoft στο ArcGIS, personal Geodatabase, oι διαφορές αυτές είναι

στην ουσία οι διαφορές µεταξύ της MS Access και των υπόλοιπων υποστηριζόµενων

Σ∆Β∆. Αυτές δύναται να αναλυθούν σε δυο διαφορετικά επίπεδα: Στο επίπεδο των

κλασσικών διαφορών αυτόνοµα (σαν να συγκρίναµε χωριστά τα Σ∆Β∆ χωρίς τις

χωρικές τους δυνατότητες) είτε στο επίπεδο ενός χωρικού συστήµατος (π.χ.

ArcSDE+Oracle Spatial, ArcGIS+Access Geodatabase, κλπ.). Οι διαφορές των

χωρικών συστηµάτων σχηµατίζονται σε προηγούµενα κεφάλαια.

Όσον αφορά το µοντέλο δεδοµένων, υπάρχουν σχεσιακές υλοποιήσεις (παλιές

εκδόσεις όπως η Oracle 8) και αντικειµενοσχεσιακές. Σχετικά µε την χρήση

αποθήκευσης της γεωµετρίας µε βάση το σχεσιακό µοντέλο, δεν υπάρχουν πια

ουσιαστικά πλεονεκτήµατα ώστε να το επιλέξει κάποιος, εκτός από λόγους

συµβατότητας µε ένα προϋπάρχον σύστηµα. Επίσης είναι θέµα κόστους, ποια µορφή

γεωµετρίας θα επιλεγεί µε κορυφαία πρόταση µια κατά OGC αναπαράσταση της

γεωµετρίας. Οι υλοποιήσεις τύπου binary χρησιµοποιούνται µόνο λόγο κόστους ή

τεχνογνωσίας, προφανώς στερώντας σηµαντικά στοιχεία όπως την µηχανή χωρικών

ερωτηµάτων. Στην περίπτωση χρήσης του ArcGIS-ArcSDE χρησιµοποιείται

εξωτερική µηχανή ερωτηµάτων στα δεδοµένα των Σ∆Β∆ οπότε αν κάποιος δεν

ωφελείται από την ισχυρή µηχανή ερωτηµάτων κατά OGC, επιλέγει µια φθηνότερη

λύση δυαδικού τύπου όπως ο SQLServer.


97

ΜΕΡΟΣ ΜΕΡΟΣ ΜΕΡΟΣ ΜΕΡΟΣ IIIIIIIIIIII:::: Το Το Το Το

σύστηµα σύστηµα σύστηµα σύστηµα PyrGISPyrGISPyrGISPyrGIS


98

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7. ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΩΝΤΑΣ ΤΟ

ΠΟΛΕΟ∆ΟΜΙΚΟ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ

ΤΟΥ ΠΥΡΓΟΥ

7.1 Το υπάρχον πολεοδοµικό πληροφοριακό

σύστηµα του Πύργου.

Το πολεοδοµικό πληροφοριακό σύστηµα που έχει δηµιουργηθεί για την πόλη

βασίζεται σε σχεσιακές συνδέσεις χωρικών δεδοµένων µε µια σειρά από

περιγραφικούς πίνακες αποθηκευµένους σε εξωτερική βάση δεδοµένων της Access

2000. Οι συνδέσεις γίνονται µε την βοήθεια του οδηγού ODBC. Τα χωρικά δεδοµένα

αποθηκεύονται είτε σε coverage είτε σε shapefile ανάλογα µε την χρήση τους στο

σύστηµα. Επίσης το σύστηµα περιέχει χωρικά δεδοµένα σε µορφές ψηφιδωτών

εικόνων (raster). Τέλος υπάρχουν πολυµεσικά (εικόνες, βίντεο και ήχος) δεδοµένα τα

οποία συνοδεύουν κάποιες εφαρµογές.

Η καλή γνώση του περιεχοµένου του συστήµατος επιτρέπει την προβολή

αρχικών εκτιµήσεων για την αξία των δεδοµένων στην µεταφορά τους.

Το βασικό ψηφιακό υλικό του σχεσιακού συστήµατος, Αλεξόπουλος Ιωάννης 2001

Αρχείο Τύπος Περιγραφή ∆οµή Βάσης ∆εδοµένων

coverage Γραµµικό Γραµµές σχεδίου πόλης Σχεσιακή

coverage Γραµµικό/Πολυγωνικό Εκκλησίες Σχεσιακή

coverage Γραµµικό Λοιπά γραµµικά στοιχεία Σχεσιακή

shapefile Γραµµικό ή Πολυγωνικό Κτήρια Σχεσιακή

shapefile Γραµµικό Ισουψείς Σχεσιακή

shapefile Γραµµικό Ορια Σχεσιακή

coverage Γραµµικό/Πολυγωνικό Οικοδοµικά τετράγωνα Σχεσιακή

shapefile Πολυγωνικό Κοινόχρηστοι χώροι Σχεσιακή

shapefile Πολυγωνικό Χρήσεις γής Σχεσιακή

shapefile Πολυγωνικό Οικοδοµικά τετράγωνα εξαρτηµένα από όρους δόµησης Σχεσιακή

shapefile Πολυγωνικό Οικοδοµήσιµος χώρος Σχεσιακή

coverage Πολυγωνικό Πρασιές Σχεσιακή

coverage Γραµµικό σηδηροδροµική γραµµή ΟΣΕ Σχεσιακή

coverage Γραµµικό Οδικό δικτυο και πεζόδροµοι Σχεσιακή


99

Αυτά χωρίζονται στις εξής κατηγορίες:

o Πρωτεύοντα δεδοµένα (ψηφιοποίηση, και τελικές διορθώσεις).

Αφορά διανυσµατικά και ψηφιδωτά δεδοµένα.

o ∆εδοµένα διαµορφωµένα από τοπολογικό µοντέλο

o ∆εδοµένα δηµιουργηµένα από χωρικές πράξεις

o ∆εδοµένα ψηφιακού αναγλύφου (ψηφιδωτό DEM και

διανυσµατικό TIN)

o ∆ευτερεύοντα δεδοµένα (βοηθητικά)

o ∆εδοµένα εφαρµογών (πχ. βοηθητικά όρια, πολυµέσων, 3D

shapefiles κλπ.)

Σχ. 37. Απόσπασµα στρωµάτων δεδοµένων από το παραδοσιακό σύστηµα πολεοδοµικών πληροφοριών

του Πύργου. Πηγή: Αλεξόπουλος Ιωάννης 2001

Μερικοί εκ των βασικών πινάκων περιγραφικών χαρακτηριστικών που

συνοδεύουν χωρικά δεδοµένα στο παραδοσιακό σύστηµα παρουσιάζονται παρακάτω

στην περιγραφή του µοντέλου.

Το παραδοσιακό σύστηµα66

εµφανίζει µια σειρά από χαρακτηριστικά που

προδίδουν τα προβλήµατα του:

1. Τοπολογικό µοντέλο περιορισµένων δυνατοτήτων

2. Προβλήµατα στις συναλλαγές

66 Για λεπτοµέρειες βλ. Αλεξόπουλος Ιωάννης, Ανάπτυξη Γεωγραφικού Συστήµατος πληροφοριών

στην πόλη του Πύργου Ν. Ηλείας για πολεοδοµικές εφαρµογές. Μεθοδολογία δηµιουργίας και

προσεγγίσεις σε εφαρµογές, ∆ιπλωµατική διατριβή, Τµήµα Μηχανικών Χωροταξίας, Πολεοδοµίας και

Περιφερειακής Ανάπτυξης, Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας, Σεπτέµβριος 2001


100

3. Απουσία πολυχρηστικού περιβάλλοντος

4. Περιβάλλον χειρισµού βάσης δεδοµένων σχεδόν αποκολληµένο από

το γεωγραφικό σύστηµα

5. Απουσία ισχυρών APIs.

7.2 Ο σχεδιασµός του νέου συστήµατος

Το σύστηµα ονοµάστηκε PYRGIS ως λογοπαίγνιο από τις λέξεις Πύργος

(Pyrgos) και GIS.

Το σύστηµα αναπτύσσεται µε βήµατα αναζητήσεων τα οποία συνθέτουν στο

τέλος ένα µεθοδολογικό πλαίσιο. Το σύστηµα συντάσσεται πάνω σε εµπορικά

λογισµικά. Τα λογισµικά αυτά βασίζουν την λειτουργία τους σε σύγχρονες θεωρίες

και τεχνολογίες χωρικών βάσεων δεδοµένων. Η µελέτη τους γίνεται πάνω σε τρεις

βασικούς άξονες αναζήτησης, στροβιλίζοντάς τους γύρω από το µοντέλο των

γεωβάσεων του ArcGIS και καταλήγοντας τελικά σε τρία εξαρτηµένα αντίστοιχα

επίπεδα ανάπτυξης του συστήµατος και ένα ανεξάρτητο.

1. Εκτίµηση δυνατοτήτων αντικειµενοσχεσιακού µοντέλου. Οδηγεί στις

δυνατότητες εµπορικών Σ∆Β∆ που χειρίζονται χωρικά δεδοµένα.

Σχηµατισµός 1ου επιπέδου ανάπτυξης: Σ∆Β∆

2. Ανάλυση υπάρχοντος συστήµατος και δεδοµένων (επίπεδο σχήµατος)

και µοντελοποίηση του αστικού χώρου. Οδηγεί στην µοντελοποίηση

µε βάση το ArcInfo UML µοντέλο µε αρχή το υπάρχον σχήµα.

3. Εκτίµηση του διακοµιστή ArcSDE. Σε συνδυασµό µε τις δυνατότητες

των Σ∆Β∆, επιλέγεται η Oracle, ως το συνοδό του Σ∆Β∆.

Η κατάληξη των αξόνων είναι το µοντέλο των γεωβάσεων. Αναλύεται το

µοντέλο ειδικά µέσα σε ένα πολυχρηστικό περιβάλλον εργασίας.

Σχηµατισµός 2ου επιπέδου ανάπτυξης: Σ∆Β∆/ArcSDE67

Στην συνέχεια γίνεται περαιτέρω ανάλυση υπάρχοντος συστήµατος και

δεδοµένων (επίπεδο δεδοµένων) και διορθώνονται λάθη. Το σχήµα µετουσιώνεται σε

χωρική βάση δεδοµένων στο ArcGIS εκφραζόµενο από τα εξής:

67 Σηµειώνεται ξανά πως το ArcGIS δεν είναι απαραίτητο στην λειτουργία του διακοµιστή ArcSDE.

Το µοντέλο των γεωβάσεων όµως είναι ενδογενές


101

Τον ορισµό Spatial Domain

Την εισαγωγή σχήµατος και δεδοµένων ArcCatalog

Τον καθορισµό υπόλοιπων χωρικών ιδιοτήτων

Τη σύνταξη τοπολογικών κανόνων

Το σχηµατισµό νέων δεδοµένων

Εδώ σχηµατίζεται το 3ο επίπεδο: ArcSDE/ArcGIS

Το 2ο και το 3

ο επίπεδο είναι άρρηκτα συνδεδεµένα µεταξύ τους και εξαρτώνται

πάντα από το 1ο. Το 1

ο µπορεί να παραµένει αυτούσιο. Επίσης εάν χρησιµοποιηθούν

µονοχρηστικές γεωβάσεις τότε η ανάπτυξη είναι µονόδροµη στο σύστηµα ArcGIS

όποτε σχηµατίζεται ένα ανεξάρτητο επίπεδο.

Ανάλυση

υπάρχοντος

συστήµατος και

δεδοµένων 2

(επίπεδο

δεδοµένων)

Ορισµός

Spatial

Domain

Ορισµός

Spatial

Domain

Εκτίµηση δυνατοτήτων

αντικειµενοσχεσιακού µοντέλου

Εκτίµηση δυνατοτήτων

αντικειµενοσχεσιακού µοντέλου

∆υνατότητες εµπορικών

συστηµάτων

Oracle Spatial

PostgreSQL-PostGIS

∆υνατότητες εµπορικών

συστηµάτων

Oracle Spatial

PostgreSQL-PostGIS

Μοντελοποίηση

αστικού χώρου

Μοντελοποίηση

αστικού χώρου

Τοπολογικοί

κανόνες

Τοπολογικοί

κανόνες

Σχεδιασµός

σχήµατος

χωρικής βάσης

(ArcInfo UML

model)


σχήµατος

χωρικής βάσης

(ArcInfo UML

model)

∆ιορθώσεις

λαθών

Εγκατάσταση

λογισµικών



Παραµετροποίηση

λογισµικών και

ρυθµίσεις βάσης

δεδοµένων

Παραµετροποίηση

λογισµικών και

ρυθµίσεις βάσης

δεδοµένων

Εκτίµηση

διακοµιστή

ArcSDE

Εκτίµηση

διακοµιστή

ArcSDE

Επιλογή ArcSDE

+ Oracle Spatial

Επιλογή ArcSDE

+ Oracle Spatial

Εισαγωγή

σχήµατος και

δεδοµένων

ArcCatalog

Εισαγωγή

σχήµατος και

δεδοµένων

ArcCatalog

Σύγχρονες θεωρίες και

τεχνολογίες χωρικών

βάσεων δεδοµένων

Σύγχρονες θεωρίες και

τεχνολογίες χωρικών

βάσεων δεδοµένων





Σχηµατισµός

νέων

δεδοµένων

Σχηµατισµός

νέων

δεδοµένων

Καθορισµός υπόλοιπων

χωρικών ιδιοτήτων

Ανάλυση υπάρχοντος



(επίπεδο σχήµατος)

Ανάλυση υπάρχοντος



(επίπεδο σχήµατος)

ArcGIS

Geodatabase

model

ArcGIS

Geodatabase

model

Πολυχρηστικό

περιβάλλον

Πολυχρηστικό


1ο επίπεδο

Σ∆Β∆

2ο επίπεδο

Σ∆Β∆/ArcSDE

3ο επίπεδο

ArcSDE/ArcGIS

multiuser

Geodatabases

ανεξάρτητο

επίπεδο

Personal

Geodatabases

Σχ. 38. Άξονες αναζητήσεων και επίπεδα ανάπτυξης ως µεθοδολογικά βήµατα σχεδιασµού του συστήµατος. Οι

θέσεις των ειδών των χωρικών βάσεων χωρίζονται από το χρώµα. Οι πολυχρηστικές χωρικές βάσεις συµµετέχουν σε

όλο το σχήµα, οι µονοχρηστικές µε κίτρινο χρώµα. Πηγή: ιδία

Στα τµήµατα του µεθοδολογικού πλαισίου σχηµατίζονται διαδικασίες οι

οποίες έχουν πρακτικό µέρος υλοποίησης. Αυτό αποτελείται από την ίδια τη χωρική

βάση, το λογισµικό και τις εφαρµογές και αναλύεται παρακάτω.


102

Α. Επίπεδο χωρικής βάσης

1. Σχεδιασµός του σχήµατος.

Η αναπαράσταση των εννοιών που συµµετέχουν στο σύστηµα, το µέσο και το

αποτέλεσµα του εννοιολογικού σχεδιασµού είναι το σχήµα της βάσης. Αυτό µπορεί

να διαφέρει σε υλοποίηση. Υπάρχουν αρκετοί τρόποι µε τους οποίους µπορεί κανείς

να αναπαραστήσει οντότητες και τις σχέσεις µεταξύ τους. Το κλασικό µοντέλο

Οντοτήτων-Συσχετίσεων (Ο-Σ) και η αναπαράσταση σε µορφές της UML είναι οι πιο

διαδεδοµένοι.

Η αρχή γίνεται µε την οργάνωση των δεδοµένων σε σύνολα γεωδεδοµένων.

Πρόκειται για την οµαδοποίηση συνδυαζόµενων δεδοµένων µε κάποια βασικά

χαρακτηριστικά τους κοινά.

Ο σχεδιασµός γίνεται στο MS-Visio 2002 professional (sp2) µε βάση ειδικό

template που περιέχει το διάγραµµα αντικειµένων UML του µοντέλου γεωβάσεων

του ArcInfo. Η λογική του σχεδιασµού δεν περιορίζεται στην αυτοµατοποιηµένη

µεταφορά του σχήµατος στο λογισµικό καθώς αυτό όπως εξηγήθηκε σε προηγούµενο

κεφάλαιο δεν ενδείκνυται λόγω περιορισµών. Το σχήµα θα αναπτυχθεί ελεύθερα ως

µερικός οδηγός υλοποίησης του στο συγκεκριµένο λογισµικό αλλά και εύκολα

προσαρµόσιµο σε διαφορετικές υλοποιήσεις (πχ. PostgreSQL). Οι περιορισµοί των

CaseTools δεν επηρεάζουν το µοντέλο στην παρούσα φάση του. ∆ιαφορετική

στρατηγική θα ακολουθηθεί ανάλογα µε τις µελλοντικές επεκτάσεις µε αντικείµενα

προσαρµοσµένης συµπεριφοράς. Η έννοια του «µερικός» έγκειται στο σηµαντικό

στοιχείο µη καταγραφής από τα συστατικά του µοντέλου των τοπολογικών κανόνων.

Η εισαγωγή του σχήµατος θα γίνει χειρωνακτικά (προς το παρόν) για λόγους που

προαναφέρθηκαν.

2. Επανέλεγχος δεδοµένων για τυχών λάθη.

Η διαδικασία δόµησης της τοπολογίας των coverages εντοπίστηκε να περιέχει

ένα λάθος στον σωστό ορισµό της ακρίβειας (precision) των πολυγώνων. Μολονότι

δεν είναι τόσο σηµαντικό λόγο της πολύ µικρής ανοχής του, είναι ένας σηµαντικός

λόγος επανεκτιµήσεων. Ειδικά στην δηµιουργία των πολυγωνικών δεδοµένων τα

οποία προέρχονται από τα γραµµικά δεδοµένα της ψηφιοποίησης χρειάζεται ιδιαίτερη


103

προσοχή. Ο µηχανισµός χτίσης των πολυγώνων στο σύστηµα ArcGIS είναι

ανεξάρτητος από το τοπολογικό µοντέλο και χρησιµοποιείται, ενώ µετέπειτα ένα

λάθος στην ανοχή χτίσης εντοπίζεται και διορθώνεται. Η χρήση µικρότερης ανοχής

από το αρχικό σύστηµα ανέδειξε το µικρής σηµασίας σφάλµα στην ψηφιοποίηση.

3. Εισαγωγή χωρικών δεδοµένων

Η εισαγωγή των χωρικών δεδοµένων έχει πολλές διαφορετικές διαστάσεις.

Στις περισσότερες περιπτώσεις γίνεται παράλληλα µε τον σχεδιασµό του σχήµατος

της βάσης για συνεχής δοκιµές. Οι διαστάσεις αυτές ορίζονται µε βάση το

χρησιµοποιούµενο συνδυασµό λογισµικών.

Η εισαγωγή στο σύστηµα ArcSDE-Σ∆Β∆, ενάγεται σε δύο µορφές

Στην εισαγωγή οµάδων δεδοµένων (Data Loader) του ArcCatalog

Στην εισαγωγή οµάδων οντοτήτων (Object Loader) του ArcMap

Χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή στην επιλογή εισαγωγής καθώς κάτω από

συνθήκες ειδικών µοντέλων και µεγάλων βάσεων προτείνονται καθορισµένες χρήσεις

τους. Εδώ ο Data Loader του ArcCatalog ενδείκνυται. Η διαδικασία ενέχει ειδικά

σηµεία στην επιτυχία της Η εισαγωγή στα Σ∆Β∆ µπορεί να γίνει µε δύο µορφές

Την µετατροπή των δεδοµένων σε µορφές του OGC (well known text)

αναγνωρίσιµες από το εκάστοτε Σ∆Β∆. Μετέπειτα ακολουθεί εισαγωγή τους µε

εντολές SQL.

CREATE TABLE...

INSERT INTO...

...

Συνέχεια έχει η περαιτέρω παραµετροποίηση όπως ο ορισµός χωρικών

δεικτών κλπ.

Εναλλακτικά µπορούν να χρησιµοποιηθούν βοηθητικά λογισµικά, είτε

ανεξάρτητα, είτε ως επεκτάσεις plug-ins του ArcGIS.

4. Εισαγωγή περιγραφικών δεδοµένων

Η εισαγωγή των πινάκων µε τα περιγραφικά χαρακτηριστικά από την Access

γίνεται µέσω του ODBC οδηγού στον ArcCatalog. Με την ίδια λογική µεταφέρονται


104

τα δεδοµένα και στις περιπτώσεις αυστηρής χρήσης του Σ∆Β∆ (χωρίς ArcSDE) είτε

αυτό πρόκειται για την Oracle είτε για την PostgreSQL.

5. ∆ηµιουργία νέων δεδοµένων στην χωρική βάση

Η µεταφορά κωδικοποίησης περιγραφικών δεδοµένων από τα παλαιά αρχεία οδήγησε

αναπόφευκτα στον σχεδιασµό µιας σειράς χωρικών πράξεων µε την βοήθεια

σηµειακών δεδοµένων αναφοράς. Αυτά προερχόµενα από κεντροειδή σηµεία

ανέδειξάν τις εξής εργασίες:

Μεταφορά ονοµάτων ΟΤ στο νέο πολυγωνικό αρχείο ΟΤ

Μεταφορά πληροφοριών χρήσεων γης στο νέο πολυγωνικό αρχείο ΟΤ

Μεταφορά πληροφορίας πρασιών από ξεχωριστό αρχείο.

... λοιπές µεταφορές

Τα σηµεία αυτά θα ορίσουν τα βοηθητικά σηµεία αναφοράς στον σχεδιασµό του

µοντέλου στη συνέχεια.

6. ∆ιαµόρφωση τοπολογικών κανόνων

Οι τοπολογικό κανόνες, προς το παρόν, ανήκουν στο µοντέλο των γεωβάσεων

και όχι στα Σ∆Β∆. Θα υποβληθούν µετά την εισαγωγή των δεδοµένων στον

ArcCatalog και θα σχηµατίσουν τις κλάσεις τοπολογίας.

Καθώς δεν µεταφέρεται το παλιό τοπολογικό µοντέλο, τα πεδία που το

απαρτίζουν είναι περιττά.

Β. Επίπεδο λογισµικού

Η βάση του συστήµατος χτίζεται πάνω στα εξής λογισµικά:

Windows XP SP1

Oracle 9.2i Enterprise (spatial extension) full installation

PostgreSQL 7.4.1 PostGIS 0.81 (cygwin)


105

ESRI ArcGIS 8.3 SP2 Arc/Info Workstation

ESRI ArcSDE 8.3 SP1 for Oracle 9i

ESRI ArcSDE 8.3 for Coverages

MSJet Engine SP6, MSDAO 2.7

H εγκατάσταση των εµπλεκόµενων λογισµικών, τουλάχιστον την πρώτη

φορά, αποδεικνύεται επίπονη διαδικασία, λόγω των πολλών και απαιτητικών

ρυθµίσεων που απαιτούν. Απαιτήθηκαν πολλές εγκαταστάσεις σε διαφορετικούς

συνδυασµούς υλικού και αρκετός χρόνος πειραµατισµών στην κατανόηση κάθε

µεθοδικού βήµατος.

Η παραµετροποίηση των λογισµικών επίσης αποτελεί ένα µεγάλο

εξειδικευµένο κεφάλαιο. Κυρίως αφορά παραµετροποίηση του Σ∆Β∆ και του

διακοµιστή ArcSDE. Απαιτεί γνώσεις και των δύο όπως επίσης και του τρόπου

συνεργασίας τους.

Όσο για την εύρυθµη λειτουργία του συνόλου ειδικά στις περιπτώσεις

συνεργασίας πολλών λογισµικών µεταξύ τους68

οι πιθανότητες παρουσίασης

προβληµάτων είναι µεγάλες. Οι λύσεις δε αρκετές φορές αγγίζουν τα όρια της

φαντασίας. Οι οµάδες συζητήσεων στο διαδίκτυο καθώς επίσης και η βάσεις

γνώσεων µε τεχνικά άρθρά και ιδέες έχουν την τιµητική τους όσο τα εγχειρίδια

χρήσης δεν καλύπτούν δύσκολες υλοποιήσεις ή απρόβλεπτες καταστάσεις.

Γ. Εφαρµογές

Μολονότι δεν κατέστη δυνατόν λόγω χρονικού περιορισµού να ολοκληρωθεί

µια σειρά από παραδειγµατικών εφαρµογών, εντούτοις έχει ήδη ξεκινήσει ο

σχεδιασµός ακόµα και η υλοποίηση µερικών εξ αυτών.

Αυτές αφορούν:

1. Την δηµιουργία διαδικτυακού περιβάλλοντος ενηµέρωσης του συστήµατος

και προτάσεις διαλειτουργικών υπηρεσιών από το OGC (WMS, WFS, WCS)

68 Το σύστηµα περιέχει και εγκατάσταση του διακοµιστή χαρτών ESRI ArcIMS 4.0 (IIS 5, Tomcat

4.06, Sun Java SDK 1.4.0). Η συνεργασία του µε το σύστηµα είναι ιδιαίτερα περίπλοκη. Επίσης του

διακοµιστή χαρτών MapServer 4.0 (http://mapserver.gis.umn.edu/) σε δύο εκδόσεις µια για τα

δεδοµένα PostGIS και µία για αυτά της Spatial Oracle 9i.


106

2. Γεωγραφικά πληροφοριακά συστήµατα διαδικτύου (WebGIS) µε την

ανάπτυξη διαδικτυακού άτλαντα για την πόλη (πρότυπο OGC WMS). Εµπορική

υλοποίηση ArcIMS και υλοποίηση ανοιχτού λογισµικού MapServer.

3. Την ανάπτυξη διευθυνσιολόγησης και γεωµετρικού δικτύου βέλτιστων

διαδροµών.

4. Την απόδοση πολύπλοκων χωρικών ερωτηµάτων κάτω από τα

περιβάλλοντα της Oracle και PostgreSQL και σύγκριση των αποτελεσµάτων.

Πειραµατισµός και εξαγωγή συµπερασµάτων σε χωρικές συσχετίσεις στοιχείων του

αστικού χώρου69

.

5. Την ανάπτυξη διαδικτυακού λογισµικού απόδοσης χωρικών ερωτηµάτων

(Java APIs µέσω Java ή JSP) και την απεικόνισή τους ως εικόνες ή SVG σε σελίδες

HTML.

6. Την ανάπτυξη εύχρηστων διεπαφών προσαρµοσµένες στις ανάγκες των

χρηστών.

7. Σενάριο χρήσης απόδοσης εκδοχών σε επιχειρησιακό επίπεδο µε σενάριο

ενηµέρωση επέκτασης σχεδίου πόλης...

7.2 Το µοντέλο δεδοµένων

Ο κύριος στόχος του µοντέλου είναι η συνεισφορά του ως εργαλείο λήψης

αποφάσεων στον αστικό σχεδιασµό και την διαχείριση της πόλης. Να καλύπτει τις

ανάγκες, να δύναται να συνθέσει τα δεδοµένα µε τρόπο βέλτιστο και αποδοτικό. Το

µοντέλο δεδοµένων πρέπει:

Να αποδίδει σαφώς τις πολεοδοµικές έννοιες και να σέβεται τους κανόνες που

τις διέπουν και να απαντά σε χωρικά ερωτήµατα που απασχολούν κατά κύριο λόγο

τους µηχανικούς του αστικού χώρου. Η αξία της «λήψης απόφασης» εξαρτάται σε

µεγάλο βαθµό από τις απαντήσεις στα χωρικά αυτά ερωτήµατα. Το µοντέλο είναι

αυτό το οποίο συµβάλει στην µεγέθυνση της αξίας αυτής.

69 Χωρικές συσχετίσεις µε πολεοδοµικό νόηµα όπως

∆ώσε ΟΤ τα οποία απέχουν λιγότερο των 100µ από ΚΧ οι οποίοι έχουν εµβαδό τουλάχιστον 200µ2

∆ώσε ΟΤ που απέχουν τουλάχιστον 10µ από πεζόδροµο

∆ώσε ΟΤ που περιέχουν διατηρητέα κτήρια

Relate ΚΧ µε πεζόδροµους, ΚΧ µε πρασιές

Ποια κτίρια γειτνιάζουν µε την κεντρική πλατειά και ποια η απόστασή τους από αυτή;................


107

Να αποδώσει τα πλεονεκτήµατα του χωρίς να γίνεται πολύπλοκο και φορτικό

για τους χρήστες.

Να λειτουργεί αποδοτικά σε πολυχρηστικό περιβάλλον µε ευέλικτες

αποδόσεις δικαιωµάτων στους χρήστες διαχωρίζοντας τα χωρικά από τα

περιγραφικά αντικείµενα.

Να µπορεί να ενισχυθεί µε νέων τύπων αντικείµενα όταν παρουσιάζεται

ανάγκη µοντελοποίησης µιας καινούργιας έννοιας. ∆ευτερογενώς µπορεί να

εκτείνεται ώστε και οι δυνατότητές του να επεκτείνονται σε πχ. γεωµετρικό

δίκτυο, διευθυνσιολόγηση κλπ.

Να δύναται να χρησιµοποιηθεί κάτω από διαφορετικές και ανεξάρτητες

υλοποιήσεις (έστω και µερικά). Το σχήµα αρχικά να σχεδιαστεί µε γνώµονα όχι

την αποθήκευση στην συγκεκριµένη µορφή που επιβάλει70

το σύστηµα αλλά την

µε κοινή, προτυποποιηµένη αναγνωσιµότητα71

.

Να αποδοµέι τις συγκεκριµένες έννοιες που περιγράφει σε κλάσεις µε τέτοιο

τρόπο ώστε να βοηθούν στην ανάδειξη χωρικών συσχετίσεων για πιθανά

εξηγήσιµα συµπεράσµατα. (πχ. ποία είναι η χωρική σχέση ανάµεσα στις πρασιές

και τους κοινόχρηστους χώρους και ποια µε τους πεζόδροµους;)

Η πολεοδοµική νοµοθεσία είναι ένα πολύπλοκο συνοθήλευµα από

νοµοθετήµατα και διατάγµατα τα οποία έχουν πολλαπλές χρήσεις και διαστάσεις

χρήσεων και εφαρµογής. Εδώ θα αναφερθούν µόνο γενικευµένες βασικές έννοιες.

Αργότερα το σύστηµα σε µια ολοκληρωµένη µορφή πρέπει να αναφέρεται

λεπτοµερώς και επακριβώς σε πολλές από τις νοµοθετικές πολεοδοµικές

παραµέτρους όπου αυτό χρειάζεται (διασύνδεση δεδοµένων και των δεκάδων γενικών

και ειδικών νοµοθετηµάτων που τα συνοδεύουν πάνω σε κατάτµηση µικροπεριοχών

συγκεκριµένων χαρακτηριστικών).

Το πώς ένα ερώτηµα σε µια χωρική βάση µπορεί να δώσει σηµαντικές

πληροφορίες σε έναν πολεοδόµο έχει να κάνει πάντα µε την ερµηνεία που

οριοθετείται πάντα µε βάση το µοντέλο. Τα δεδοµένα µετασχηµατίζονται σε

πληροφορίες. Οι πληροφορίες εκτιµώνται και αναλύονται από τους ειδικούς οι οποίοι

θέτουν και τα ερωτήµατα. Οι πληροφορίες αυτές ενδέχεται να είναι αποφασιστικές

70 semantics checker των Case Tools 71 ελεύθερη UML.


108

στον σχεδιασµό του χώρου ακόµη και σε στρατηγικό επίπεδο κρίσιµων αποφάσεων

για µία πόλη.

Το σύστηµα µοντελοποιείται σε 3 πρωτεύουσες κατηγορίες:

1. Μοντελοποίηση της έννοιας των Οικοδοµικών Τετραγώνων, των

«πολεοδοµικών πολυγώνων» και της έννοιας της πολεοδοµικής

γραµµής.

2. Μοντελοποίηση της έννοιας των όρων δόµησης

3. Μοντελοποίηση της έννοιας του κτιρίου και των κτηριοδοµικών

υποδοµών γενικότερα

Σε 2 δευτερεύουσες κατηγορίες:

1. Μοντελοποίηση της έννοιας του δικτύου δρόµων και πεζοδρόµων,

πεζοδροµίων και στάθµευσης.

2. Μοντελοποίηση των πολυµεσικών δεδοµένων

Ο σχεδιασµός ενός συστήµατος γεωγραφικών πληροφοριών για πολεοδοµικές

εφαρµογές απαιτεί την αναγνώριση των συστατικών της πολεοδοµικής νοµοθεσίας

και του µελετητικού υλικού που την συνοδεύει. Αυτό γίνεται µέσα από την ανάλυση

των κλιµάκων σχεδιασµού του χώρου.

Το σύστηµα έχει ως πρωταρχικό στόχο να εµπλέκεται σε κλίµακες όπως αυτές

των:

I. Γενικού Πολεοδοµικού σχεδίου (<1/5000)

II. Πολεοδοµικών και ειδικών πολεοδοµικών µελετών. (πχ. µια επέκταση

ή αναθεώρηση ενός Σχεδίου Πόλεως) (1/1000)

III. ∆ευτερευόντως κλίµακες πράξεων εφαρµογής (>1/500)

Το σηµαντικότερο αντικείµενο αναφοράς στην αναπαράσταση του αστικού

χώρου είναι το οικοδοµικό τετράγωνο. Η επιφάνεια του αστικού χώρου, παίρνει

πολλές και ποικίλες µορφές, καθρεφτίζοντας την ιστορία και τον πολιτισµό που σύρει

στην διαχρονία. Οι κάτοικοι του χώρου είναι αυτοί που ανάλογα µε τις ιδιαίτερες

συνθήκες που τους περιβάλλουν διαµορφώνουν την δοµηµένη µορφή του. Η µορφή

αυτή στηρίζεται σε έννοιες-αντιλήψεις οι οποίες την αποκωδικοποιούν. Κυρίως

ορίζονται από νοµοθετικούς µηχανισµούς. Αυτό πρακτικά σηµαίνει πως έννοιες όπως

αυτή του οικοδοµικού τετράγωνου δεν έχουν την ίδια σηµασία όταν αλλάζει ο


109

ανθρωπογεωγραφικός χώρος αναφοράς. Άλλα δεδοµένα κρύβει η έννοια για µια

ελληνική πόλη, άλλα για µια πόλη στην Κίνα ή στην Γροιλανδία. Πολεοδοµικά,

οικιστικά συστήµατα, κοινόχρηστοι-κοινωφελείς χώροι, πρασιές δεν έχουν την ίδια

σηµασιολογική ερµηνεία. Γενικά υπάρχουν κοινές προσεγγίσεις, αλλά διαφορετικός

προσανατολισµός από νόµους και κανόνες κάτι που συνεπάγεται και

διαφορετικότητα στην «µορφή» του δοµηµένου χώρου.

Η περιγραφή του οικοδοµικού τετράγωνου είναι καθοριστικής σηµασίας στην

κατανόηση του περιεχοµένου του αστικού χώρου. Η κάλυψη των υποσύνολων της

έννοιας του οικοδοµικού τετραγώνου είναι καθοριστική στον δρόµο προς την

πληρέστερη µοντελοποίηση. Επίσης αποφασιστικής σηµασίας είναι τα ανθρωπογενή

και φυσικά στοιχεία που συναποτελούν το περιεχόµενο. Η προσπάθεια ξεκινά µε την

αποκρυπτογράφηση βασικών εννοιών που απαντώνται στον αστικό χώρο. Μερικές

από της σηµαντικότερες κατηγοριοποιήθηκαν ως εξής:

Πολεοδοµικές έννοιες

Χώροι γενικών πολεοδοµικών προδιαγραφών (Οικοδοµικά Τετράγωνα, οικοδοµήσιµος χώρος)

Χώροι ειδικών πολεοδοµικών προδιαγραφών (όπως πρασιές και στοές)

Κοινόχρηστοι, κοινωφελείς χώροι, φυσικά στοιχεία του χώρου

∆ρόµοι και πεζόδροµοι

Αγροτεµάχια, γήπεδα (κυρίως κατά τις επεκτάσεις ή εκτός σχεδίου)

Κτίρια και κατασκευές υποδοµών (όλες οι κτιριοδοµίκες κατασκευές και ειδικές κατασκευές υποδοµών)

Ειδικοί χώροι προδιαγεγραµµένης χρήσης (πχ. πεζοδρόµια, χώροι στάθµευσης)

Ακάλυπτος χώρος οικοδοµικών τετραγώνων

Άλλες ειδικές περιπτώσεις

Κτηµατολογικές έννοιες

Κτηµατολογικά δεδοµένα (κυρίως στο επίπεδο της ιδιοκτησίας)

∆ίκτυα

∆ίκτυα κοινής ωφέλειας (το δίκτυο και τα συναπτά δεδοµένα, πχ. δίκτυο ηλεκτρικού, φυσικού αερίου

κλπ.)

∆ίκτυα εντοπισµού θέσης και βέλτιστων διαδροµών, διευθυνσιολόγηση

Όρια

Φυσικά όρια (ποταµοί, ρέµατα, βουνά, θάλασσα κλπ.)


110

Πολεοδοµικά όρια (όρια συντελεστών δόµησης, πολεοδοµικές γειτονιές, ειδικές χρήσεις κλπ.)

∆ιοικητικά όρια (όρια δήµου, πολεοδοµικού συγκροτήµατος, κλπ.)

Ειδικά όρια (όπως κυκλοφορικές ρυθµίσεις)

Χρήσεις

Χρήσεις γης

Χρήσεις κτηριοδοµικών υποδοµών (πχ. γέφυρες)

Ειδικοί χώροι προδιαγεγραµµένης χρήσης (πχ. νεκροταφεία, ΒΗΠΕ, ΧΥΤΑ κλπ.)

Υπάρχουν επίσης µια σειρά από δεδοµένα τα οποία είναι δευτερεύουσας

σηµασίας για το µοντέλο (όπως οι ισοϋψείς καµπύλες), και απλά θα εισαχθούν στην

χωρική βάση χωρίς αλλαγές.

Στην περιγραφή του µοντέλου δεν θα περιγραφούν λεπτοµερώς κάθε

διασύνδεση µεταξύ των πινάκων, κάθε πρωτεύον ή δευτερεύον κλειδί κλπ. Ο

αναγνώστης µπορεί να κατανοήσει την φύση των συνδέσεων από το διάγραµµα. Η

παρακάτω περιγραφές δηµιουργήθηκαν ως ευρετήριο για την κατανόηση του

µοντέλου δεδοµένων και της ουσίας του περιεχοµένου του. Μερικά από τα ονόµατα

των πεδίων-κλειδιών των πινάκων προτυποποιήθηκαν για την εύκολη ανάγνωσή

τους: x_yID Ορίζει κωδικό οντότητας, x_yCODE ορίζει κωδικό περιγραφής,

x_ySUBCODE ορίζει κωδικό subtype.

Σχ. 39. Σχεδιασµός του µοντέλου στο περιβάλλον του Visio 2002. Πηγή: ιδία


111

Οι διασυνδέσεις και ο τύπος τους είναι αποθηκευµένα στοιχεία στο διάγραµµα

UML του Visio και δεν θα περιγραφούν εδώ. Το ίδιο ισχύει και για τις ιδιότητες των

πεδίων όπως επίσης και πληροφορίες όπως τα attribute domains στοιχεία που δεν

έχουν χρησιµοποιηθεί ακόµη. Το Geodatabase diagrammer extension του ArcGIS

είναι µια καλή λύση να φαίνονται όλα τα στοιχεία του σχήµατος σε ένα χάρτη-πόστερ

και ενδέχεται να γίνει µόνο όταν ολοκληρωθεί η µεταφορά όλου του σχήµατος στον

ArcCatalog. Αυτό δεν κατέστη ακόµη δυνατό καθώς µόνο ένα µέρος του σχήµατος

µεταφέρθηκε χειροκίνητα λόγω έλλειψης χρόνου και νέων δεδοµένων. Προς το

παρόν µετεφέρθησαν µόνο τα δεδοµένα τα οποία αφορούσαν άµεσα το παραδοσιακό

σύστηµα καθώς και δεδοµένα αποτελέσµατα χωρικών πράξεων. Το διάγραµµα UML

επίσης χρειάζεται κάποιες περαιτέρω τροποποιήσεις για να θεωρείται

«σηµασιολογικά ορθό» ώστε να είναι δυνατό να δηµιουργεί αυτόµατα το σχήµα της

βάσης µέσω των CaseTools κάτι που δροµολογείται στις άµεσες προτεραιότητες. Το

σχήµα µερικώς χρησιµοποιήθηκε και στο επίπεδο χρήσης µόνο του χωρικού Σ∆Β∆

µε κύρια τροποποίησή του την χρήση όψεων ή νέων πινάκων στην θέση των

subtypes.

Σφάλµατα που επισηµαίνει ο semantics checker (Visio) στην εισαγωγή µιας πρωταρχικής µορφής του σχήµατος. Αν

υιοθετηθεί ένα πλήρως συµβατό µοντέλο πρέπει να ελέγχονται συνεχώς και να διορθώνονται. Πηγή: ιδία

Παρακάτω ακολουθεί σύντοµη περιγραφή των βασικών στοιχείων του

µοντέλου. Με έντονη γραµµατοσειρά φαίνονται οι χωρικοί πίνακες, µε πλάγια τα

subtypes και µε κανονική οι περιγραφικοί πίνακες. Επίσης τις περιγραφές

συνοδεύουν αποσπάσµατα από περιγραφικούς πίνακες του παραδοσιακού

συστήµατος οι οποίες εισήχθησαν στο νέο µοντέλο.


112

Οµάδα δεδοµένων «Οικοδοµικό Τετράγωνο»

Χωρικοί πίνακες: 4

Περιγραφικοί πίνακες: 13 (2 µοιραζόµενοι)

Subtypes: 14

Το µοντέλο που επινοήθηκε για την αναπαράσταση της έννοιας του

οικοδοµικού τετραγώνου βασίζεται στην ελληνική νοµοθεσία, και ενέχει τους όρους

πολεοδοµικού σχεδιασµού όπως αυτοί χρησιµοποιούνται από τις αντίστοιχες

δηµόσιες υπηρεσίες.

Πρέπει να γίνει κατανοητό πως ως οικοδοµικό τετράγωνο δεν νοείται

οποιοδήποτε χωρίο µέσα στον πολεοδοµικό ιστό ακόµα και καλύπτοντας τις

προδιαγραφές ορισµού. Ο µοναδικός τρόπος ορισµού του οικοδοµικού τετραγώνου

είναι η έγκριση του Σχεδίου Πόλεως καθώς και οι µετέπειτα ειδικές τροποποιήσεις.

Εδώ καθώς πρόκειται για δεδοµένα που προέρχονται από σχέδιο προς έγκριση

περιέχονται ειδικές περιπτώσεις οι οποίες θα προσαρµοστούν σε χωριστούς χωρικούς

πίνακες. Οι περιπτώσεις που δύναται να εµφανιστούν καταγράφονται στον πίνακα

OT_STATE. Οι βασικοί περιγραφικοί πίνακες του παραδοσιακού συστήµατος είναι

οι εξής (αποσπάσµατα):

Γραµµικά δεδοµένα πολεοδοµικών πληροφοριών

LAYER AutoCAD ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ

RYMO ΡΥΜΟΤΟΜΙΚΗ ΓΡΑΜΜΗ

OIKO ΟΙΚΟ∆ΟΜΙΚΗ ΓΡΑΜΜΗ

OIK_RYM ΟΙΚΟ∆ΟΜΙΚΗ ΚΑΙ ΡΥΜΟΤΟΜΙΚΗ ΓΡΑΜΜΗ

RYMOIK_KX ΟΙΚΟ∆ΟΜΙΚΗ ΚΑΙ ΡΥΜΟΤΟΜΙΚΗ ΓΡΑΜΜΗ ΣΕ ΚΟΙΝΟΧΡΗΣΤΟ ΧΩΡΟ

RYMOT_KX ΡΥΜΟΤΟΜΙΚΗ ΓΡΑΜΜΗ ΣΕ ΚΟΙΝΟΧΡΗΣΤΟ ΧΩΡΟ

OIK_KX ΟΙΚΟ∆ΟΜΙΚΗ ΓΡΑΜΜΗ ΣΕ ΚΟΙΝΟΧΡΗΣΤΟ ΧΩΡΟ

KX ΓΡΑΜΜΗ ΚΟΙΝΟΧΡΗΣΤΟΥ ΧΩΡΟΥ

KX_INOT ΓΡΑΜΜΗ ΚΟΙΝΟΧΡΗΣΤΟΥ ΧΩΡΟΥ ΜΕΣΑ ΣΕ ΟΙΚΟ∆. ΤΕΤΡΑΓΩΝΟ

EKLISIES_OTRYM ΡΥΜΟΤΟΜΙΚΗ ΓΡΑΜΜΗ ΟΤ ΠΟΥ ∆ΗΜΙΟΥΡΓΕΙΤΑΙ ΑΠΟ ΕΚΚΛΗΣΙΑ

OUTRYM ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΡΥΜΟΤΟΜΙΚΕΣ ΓΡΑΜΜΕΣ ΕΚΤΟΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ

NOEND ΒΟΗΘΗΤΙΚΕΣ ΓΡΑΜΜΕΣ

LOIPA ΝΗΣΙ∆ΕΣ, ΡΕΜΑΤΑ


113

Περιγραφή χρήσεων γης

Περιγραφή Οικοδοµικού τετραγωνου

Περιγραφή Οικοδοµικού τετραγώνου στο θεσµικό επίπεδο

OT_(POLYGON), τα θεσµοθετηµένα Οικοδοµικά Τετράγωνα (ΟΤ).

EIDIKES_XRHSEIS ME_AR_OT, ΟΤ ειδικών χρήσεων

KX ME AR.OT, κοινόχρηστοι χώροι µε αριθµό ΟΤ

PERIOXΗ_MELETΗS, περιοχές στις οποίες εκπονείται κάποια µελέτη

CODE_XRHSEIS PERIG_XRHSEIS

33320 ειδική χρήση

33311 νεκροταφείο

33312 εκπαίδευση

33313 αθλητισµός

33314 µεταφορές

33315 χονδρεµπόριο

33316 βιοτεχνία

33317 βιοµηχανία

33318 υγειά - πρόνοια

ID_OT NAME_GR CODE_EN CODE_NUM …..επιπλέον πληροφορίες….

1 453α 453a 10453 …

2 454 454 454 …

3 453 453 453 …

4 454α 454a 10454 …

5 449 449 449 …

6 448 448 448 …

CODE_OTRULE PERIG_OTRULE

10001 Κανονικό ΟΤ

10002 Κοµµάτι ΟΤ µέσα σε ΟΤ µε αριθµό (πχ. από αλλαγή χρήσης)

11118 Εκτός gis (περιλαµβάνεται σε επέκταση του σχεδίου)

22221 ΚΧ µε αρ. ΟΤ

22223 ΚΧ χωρίς αρ. ΟΤ

55558 Εκκλησίες ως ΟΤ µε αρ. ΟΤ

55559 Μνηµεία ως ΟΤ µε αρ. ΟΤ

66660 ΚΧ ανήκει σε ΟΤ παίρνει τον αριθµό του ΟΤ

88888 Χωρίς αρ. ΟΤ από παράλειψη πρωτοτύπου

88889 Χωρίς αρ. ΟΤ από λάθος µελέτης ή πρωτοτύπου (πχ. 2 ίδιοι αρ. ΟΤ)


114

PINAKAS_OT, βασικός περιγραφικός πίνακας για τα ΟΤ

XRHSEIS_OTPP_PERIGRAFH, βασικός περιγραφικός πίνακας για τις

χρησεις ΟΤ και ΠΠ.

FEK_PERIGRAFH, πληροφορίες για το ΦΕΚ.

POLEODOMIKA_POLYGONA_(POLYGON)

Χωρικό αρχείο Πολεοδοµικών Πολυγώνων (ΠΠ)

OIKISTIKOS_XWRO, ο χώρος στον οποίο επιτρέπεται η δόµηση

PRASIES, πρασιές

STOES, στοές

KX_PLATEIA-PARKO, κοινόχρηστοι χώροι ως πλατείες ή πάρκα

KX_YPOL, κοινόχρηστοι χώροι εκτός από πλατείες ή πάρκα

OT_STATES, είδη ΠΠ ανάλογα της θεσµοθετηµένης µορφής και καταγραφής

από τον πολεοδόµο.

PERIGRAFH_OIKXWROY, περιγραφή χαρακτηριστικών του οικιστικού

χώρου σε ένα ΟΤ.

PERIGRAFH_AKALYPTOY_XWROY, περιγραφή χαρακτηριστικών του

ακάλυπτου χώρου σε ένα ΟΤ.

TABLE_KX_YPOL, πληροφορίες για τους κοινόχρηστους χώρους πλην

πάρκων και πλατείων.

PERIGRAFH_XRHSHS_KXPRAS_ALL, αποκωδικοποίηση των χρήσεων

που χρησιµοποιούνται στην περιγραφή κοινοχρήστων χώρων και πρασιών από

κοινού.

PERIGRAFH_PLATEIAS-PARKOY, πληροφορίες για πλατείες και πάρκα


115

XRHSH_PRASIA, πληροφορίες για την χρήση της πρασιάς σε ένα ΟΤ.

PERIGRAFH_PRASINO, αποκωδικοποιεί τις κατηγορίες πρασίνου όπως θα

οριστούν από πολεοδόµους ή γεωπόνους όπως θαµνώδης επικαλύψεις, καλλωπιστικά

φυτά, δενδροστοιχίες κλπ.

ARXITEKTONIKA_SPACE, πληροφορίες για τα αρχικτεκτονικά χώρων και

τοπίου όπως τα σχέδια της ανάπλασης ιστορικού οικοδοµικού τετραγώνου.

OT/KX_PROS_EGRISH, είναι τα προς έγκριση πολεοδοµικά πολύγωνα.

BOHTHITIKA_SHMEIA (POINTS), είναι τα σηµεία τα οποία

χρησιµοποιούνται σε χωρικές πράξεις. Επίσης περιλαµβάνονται και σηµεία

δευτερευουσας σηµασίας.

GRAMMES_OT_(LINE), είναι ο χωρικός πίνακας των πολεοδοµικών

γραµµών.

PERIGRAMMA_OT, Οι γραµµές που σχηµατίζουν το περίγραµµα των ΟΤ

PERIGRAMMA_KX, Οι γραµµές που σχηµατίζουν το περίγραµµα των

κοινοχρήστων χώρων

PERIGRAMMA_OIKODXWROY, Οι γραµµές που σχηµατίζουν το

περίγραµµα του οικοδοµήσιµου χώρου

GRAMMH_POLEO, αποκωδικοποιεί το είδος της πολεοδοµικής γραµµής

Βασικές ενδεικτικές διασυνδέσεις

OT_(POLYGON) – PINAKAS_OT, σύνδεση 1-1 συνδέει τα ΟΤ µε τον

πίνακα των περιγραφικών τους χαρακτηριστικών

PINAKAS_OT - PINAKAS_PP, σύνδεση 1-Ν, η σχέση µεταξύ ΟΤ και ΠΠ σε

επίπεδο κωδικών (υπάρχει τώρα και η χωρική-τοπολογική σχέση).

POLEODOMIKA_POLYGONA_(POLYGON) - PINAKAS_PP, σύνδεση 1-1

συνδέει τα ΟΤ µε τον πίνακα των περιγραφικών τους χαρακτηριστικών


116

Οµάδα δεδοµένων «Κτιριοδοµικές υποδοµές»


Περιγραφικοί πίνακες: 12 (+1)

Subtypes: 11+

Οι κτιριοδοµικές υποδοµές είναι αναπόσπαστο µέρος του διαµορφωµένου

πολεοδοµικού ιστού. Αποτελεί το µεγαλύτερο µέρος της οφθαλµοφανούς και υλικής

µορφής των στοιχείων του αστικού χώρου. Ως σύνολο εκφράζεται µέσα από ένα

συνδυασµό εννοιών σχετικών µε την κατασκευή και το νοµοθετικό πλαίσιο γύρω από

αυτή.

∆εδοµένα που αναφέρονται σε κτίρια

ΚΩ∆ΙΚΟΣ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ

KT1 ΙΣΟΓΕΙΟΣ ΚΑΤΟΙΚΙΑ

KT2 1 ΟΡΟΦΟΣ

KT3UP ΠΟΛΥΩΡΟΦΟ (2 ΟΡΟΦΟΙ ΚΑΙ ΠΑΝΩ)

KTDIAT ΜΟΝΟΚΑΤΟΙΚΙΑ ∆ΙΑΤΗΡΗΤΕΟ

KTDIAT_2 1 ΟΡΟΦΟΣ ∆ΙΑΤΗΡΗΤΕΟ

KTDIAT_P ΠΟΛΥΩΡΟΦΟ ∆ΙΑΤΗΡΗΤΕΟ

KTDIATPRO_2 1 ΟΡΟΦΟΣ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ∆ΙΑΤΗΡΗΤΕΟ

KTDIATPRO_P ΠΟΛΥΩΡΟΦΟ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ∆ΙΑΤΗΡΗΤΕΟ

KTHRIA_(POLYGON). Περιέχει όλες τις κτιριακές υποδοµές οι οποίες

κατά κύριο λόγο εµπίπτουν στις κατηγορίες της κατοικίας, του εµπορίου και των

λογικών πολεοδοµικών προδιαγραφών σε χρήσεις όπως εκπαίδευση, αθλητισµός κλπ.

KTIRIA_Χ... , σειρά από subtypes που οµαδοποιούν τα κτήρια σε ιδιαίτερες

κατηγορίες όπως αθλητισµός, µνηµεία κλπ.

X_PERIGRAFH, ο περιγραφικός πίνακας των ανωτέρω


117

FOREAS, ο φορέας χαρακτηρισµού κτιρίου, πχ. Υπ.Πολιτισµού, εφορία

αρχαιοτήτων κλπ.

Ενδεικτικά από το αρχείο των κτηρίων διαχωρίζονται µε βάση δύο subtypes

πεδία, δύο αντίστοιχες οµάδες δεδοµένων. DIATHRMNHM_SUBCODE, διαχωρίζει

τα κτήρια στις ειδικές κατηγορίες των διατηρητέων και των µνηµείων. Και στην

συνέχεια τα συνδέει µε πίνακες που αντιστοιχούν στην υπόστασή τους στον χώρο (1-

1). Για παράδειγµα ο φορέας ο οποίος χαρακτήρίσε το κτήριο και το αντίστοιχο ΦΕΚ.

OROFOS_0...έως OROFOS_Ν (POLYGON), το αρχείο περιέχει κατά

οµάδες επικαλυπτόµενα πολύγωνα τα οποία προσοµοιώνουν τους ορόφους των

κτηρίων.

OROFOS....0 έως OROFOS...N, ειδικό subtype πεδίο διαχωρίζει τα δεδοµένα

µε βάση τον αριθµό των ορόφων. Επίσης διασυνδέεται µε το χωρικό αρχείο των

«κτηρίων» (1-Ν) µέσω του κλειδιού KTHRIO_ID

PINAKAS XRHSH KTIRIA-OROF PERIGRAFH. πίνακας χρήσεων των

κτηρίων και οροφοδιαµερισµάτων

EIDIKES_YPODOMES_(POLYGON), Στις «ειδικές υποδοµές» µπορούν

να συµπεριληφθούν ειδικές κατασκευές όπως αεροδρόµια, µαρίνες κλπ., γέφυρες,

σύγχρονα µνηµεία, φορητές κατασκευές όπως περίπτερα κ.α.

TABLE_EID_YPODOMES, η περιγραφή των ειδικών υποδοµών

Βασικές ενδεικτικές διασυνδέσεις

KTIRIA_(POLYGON) subtypes - Χ_PERIGRAFH σύνδεση 1-1 µέσω

subtypes, ειδικές κατηγορές κτήρια µε τα περιγραφικά χαρακτηριστικά


118

KTIRIA_(POLYGON) - OROFOS_(POLYGON), σύνδεση 1-N κτίρια µε

οροφοδιαµερίσµατα

Οµάδα δεδοµένων «Όροι δόµησης και ζώνες»


Περιγραφικοί πίνακες: 2

Subtypes: 0

Οι όροι δόµησης είναι πολυγωνικά αρχεία τα οποία αντλούν επιπρόσθετες

πληροφορίες από πίνακες όπως τους παρακάτω.

Όρια όρων δόµησης παραδοσιακού συστήµατος

ΣΤΡΩΜΑ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ

OD ΟΡΙΑ ΟΡΩΝ ∆ΟΜΗΣΗΣ

ART ΟΡΙΑ ΑΡΤΙΟΤΗΤΩΝ (ΠΑΡΟ∆ΙΟΣ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ)

Κωδικοί όρων δόµησης παραδοσιακού συστήµατος

Στην οµάδα δεδοµένων αυτή περιλαµβάνονται και ζώνες οι οποίες αφορούν

θεσµοθετηµένες ή άλλες ειδικές ζώνες πολεοδοµικών χαρακτηριστικών.

Οι όροι δόµησης διαχωρίζονται στα χωρικά αρχεία:

POLEORULES_SD_(POLYGON) Κλασσικοί συντελεστές δόµησης

POLEORULES_SA_(POLYGON) Παρόδιων συντελεστών

Αυτά διασυνδέονται µε τον πίνακα SDSA_PERIGRAFH ο οποίος περιέχει τα

ειδικά στοιχεία των συντελεστών όπως το συντελεστή δόµησης, το µέγιστο

POLGEN_ID TOMEASGEN_ID TOMEASGEN_LAT SD MEG_YPSOS STEGH OROFOI

1 5004 IV 1.4 13.5 2 4

2 5002 II 1.6 13.5 2 4

3 5002 II 1.6 13.5 2 4

4 5001 I 1.4 8.5 2 2

5 5003 III 2 13.5 2 4

6 5001 I 1.4 8.5 2 2

7 5004 IV 1.4 13.5 2 4

8 5005 V 1.6 10.5 2 3


119

επιτρεπόµενο ύψος, τον µέγιστο επιτρεπόµενο αριθµό ορόφων κ.α. (διασυνδέσεις 1-

Ν).

Ο χωρικός πίνακας ALLES_POLEO-ZONES_(POLYGON) περιέχει τις

υπόλοιπες ζώνες όπως όρια πολεοδοµικών γειτονιών, διαχρονικά όρια Σχ. Πόλεως,

όρια πολεοδοµικών µελετών και γενικών πολεοδοµικών σχεδίων κ.α.

Ο PINAKAS_POLEOZONES, περιγράφει τις υπόλοιπες ζώνες.

Ενδεικτικές διασυνδέσεις

POLEORULES_SD_(POLYGON) - SDSA_PERIGRAFH, σύνδεση Ν-1 πολύγωνο

ορίου συντελεστή δόµησης µε το θεµατικό πίνακα κωδικοποίησης.

POLEORULES_SA_(POLYGON) - SDSA_PERIGRAFH, σύνδεση Ν-1 πολύγωνο

ορίου συντελεστή αρτιότητας µε το θεµατικό πίνακα κωδικοποίησης.

Οµάδα δεδοµένων «Πολυµέσα»


Περιγραφικοί πίνακες: 3

Subtypes: 0

Τα αρχεία των πολυµέσων περιλαµβάνουν τα SHMEIA_PHOTO_(POINT)

σηµεία φωτογραφήσεων και τις γραµµικές διαδροµές βιντεοσκόπησης

DIADROMES_VIDEO_(LINE). Οι περιγραφικοί πίνακες που τα συνοδεύουν είναι:

PINAKAS PHOTO, περιγραφή του σηµείου και της φωτογραφίας

PINAKAS VIDEO, περιγραφή διαδροµής και βιντεοσκόπησης

MULTIMEDIA_GROUPS, για την διασύνδεση µε οµάδες δεδοµένων οι

οποίες λαµβάνουν µέρος σε πολυµεσικές εφαρµογές


SHMEIA_PHOTO_(POINT) - MULTIMEDIA_GROUPS, σύνδεση 1-Ν


120

Οµάδα δεδοµένων «∆ίκτυο δρόµων πεζοδροµίων και στάθµευσης»


Περιγραφικοί πίνακες: 5 (+1)

Subtypes: 2

Στην οµάδα δεδοµένων αυτή συγκεντρώνεται η προσπάθεια µοντελοποίησης

στοιχείων του ορατού χώρου µε κοινωφελείς ιδιότητες όπως οι δρόµοι και τα

πεζοδρόµια. Κοινό χαρακτηριστικό, οι παραπλήσιες χρήσεις τους.

Ο χωρικός πίνακας SIMPLE_NETWORK_(LINE) περιέχει το δίκτυο

διαδροµών οδικού δικτύου και δικτύου πεζοδρόµων. Χωρίζεται στα αντίστοιχα

subtypes

ODIKO_LINE, χωρίζει το γραµµικό οδικό δίκτυο

PEZO_LINE, χωρίζει το γραµµικό δίκτυο πεζοδρόµων

PINAKAS NETWORK, η πιο πάνω περιγραφή διαχωρισµού

PEZODROMOI_XRHSEIS(POLYGON)

Το γραµµικό στοιχείο των πεζοδρόµων διασυνδέεται µε το πολυγωνικό σε µια

σύνδεση 1-1. Η πολυγωνική µορφή των πεζοδρόµων είναι αυτή που καθορίζει τα

επιµέρους χαρακτηριστικά τους όπως οι χρήσεις τους κάτι που δεν δύναται να γίνει

πλήρως από το γραµµικό. Για παράδειγµα ένας πεζόδροµος ήπιας κυκλοφορίας θα

µπορούσε να παρέχει δρόµο οδικής κυκλοφορίας, πεζοδρόµιο, χώρους στάθµευσης,

παρόδιες χρήσεις όπως ο ενοικιαζόµενος εξωτερικός χώρος ενός εστιατορίου, χώρους

πρασίνου κ.α.

PEZODROMIA_(POLYGON)

Πρόκειται για την κλασική µορφή του κοινωφελούς χώρου γύρω από την

ρυµοτοµική γραµµή των οικοδοµικών τετραγώνων. Η χρήση τους είναι το στοιχείο

που ενδιαφέρει.


121

PEZODROMIA_PERIG, περιγραφή πεζοδροµίων µε στοιχεία για την χρήση

τους, το πράσινο κλπ.

XRHSEIS PEZODROMIA/MOI, πίνακας χρήσεων για πεζόδροµους και

πεζοδρόµια.

GRAMMES_STATHMEYSIS_(LINE)

Γραµµικός χωρικός πίνακας που αντιστοιχεί στην περιφέρεια των

πολεοδοµικών πολυγώνων τµηµατισµένος κατά τρόπο τέτοιο ώστε να περιέχει

κυκλοφοριακούς κώδικες για την στάθµευση οχηµάτων.

PINAKAS_STATHMEYSIS, πίνακας που περιγράφει τον τρόπο και την

χωρητικότητα στάθµευσης

PINAKAS_KOK, αποκωδικοποίηση κανόνων οδικής κυκλοφορίας


PEZO_LINE - PEZODROMOI_XRHSEIS(POLYGON), σύνδεση 1-Ν, το

πεζόδροµοι γραµµικό µε το πεζόδροµοι πολυγωνικό

PEZODROMIA_(POLYGON) - PEZODROMIA_PERIG, σύνδεση 1-1,

πεζοδρόµια και πίνακας περιγραφής τους

PEZODROMIA_(POLYGON) - XRHSEIS PEZODROMIA/MOI, σύνδεση

1-Ν, πεζοδρόµια και πίνακας χρήσεων πεζοδροµίων/πεζοδρόµων.

Ακολουθεί το πλήρες διάγραµµα UML του µοντέλου.


122


123

Τοπολογικοί κανόνες

Εδώ παρουσιάζονται κάποιοι από τους τοπολογικούς κανόνες που µπορούν να

εκφράσουν την χωρική συνοχή του µοντέλου.

ΠΟΛΕΟ∆ΟΜΙΚΟΙ ΚΑΝΟΝΕΣ

Τα κτήρια βρίσκονται µέσα στο όριο των Οικιστικών Χώρων και στο όριο των ΟΤ

Οι πολεοδοµικές γραµµές εφάπτονται στο όριο των πολεοδοµικών πολυγώνων

Τα ΟΤ πρέπει να βρίσκονται µέσα στα όρια των συντελεστών δόµισης

Οι πρασιές πρέπει να εφάπτονται στους ΟΧ

...

ΚΑΝΟΝΕΣ ∆ΙΚΤΥΟΥ

Το γραµµικό δίκτυο δρόµων πρέπει να µην τέµνει τα όρια των ΠΠ

...

∆ΙΑΣΥΝ∆ΕΤΙΚΟΙ ΚΑΝΟΝΕΣ

Τα ΟΤ επικαλύπτονται ακριβώς στα κοινά τους όρια από τα Πολεοδοµικά Πολύγωνα

(όλα τα γεωδεδοµένα και τα subtypes τους)

Οι ΚΧ µε αριθµό ΟΤ (subtype του ΟΤ) επικαλύπτονται ακριβώς στα κοινά τους όρια

από τους ΚΧ (subtype του ΠΠ)

...

ΚΑΝΟΝΕΣ ΕΣΩΤΕΡΙΚΗΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ ΓΡΑΜΜΩΝ ΟΤ

Οι πολεοδοµικές γραµµές δεν πρέπει να έχουν αιωρούµενους κόµβους (τα subtypes

των περιγραµµάτων)

Οι πολεοδοµικές γραµµές πρέπει να εφάπτονται των ορίων των ΟΤ

...

Οι τοπολογικοί κανόνες που µπορούν να εκφραστούν είναι πολλοί. Έγκειται

στην σπουδαιότητα κάποιας λειτουργίας η επιλογή, τους και είναι προνόµιο των

χρηστών. Τα βασικά δεδοµένα πρέπει να συµµετέχουν σε τοπολογικούς κανόνες. Η

εγκυρότητα των δεδοµένων στηρίζεται και στην σωστή επιλογή τους.

Στην συνέχεια παρατίθενται ενδεικτικές εικόνες από την χρήση των

λογισµικών του συστήµατος...


124

Εικόνες από τα λογισµικά του συστήµατος

Σχ. 40. Σύνδεση µε την Oracle και δεδοµένα του νέου συστήµατος στον ArcMap. Πηγή: ιδία

Σχ. 41. Ερωτήσεις µε βάση τοπολογικούς κανόνες στον ArcMap. Πηγή: ιδία

Σχ. 42. O Spatial Index Advisor της Oracle διαβάζοντας δεδοµένα που έχουν εισηχθεί µε τον διακοµιστή ArcSDE. Πηγή: ιδία


125

Σχ. 43. Ο pgAdmin III, λογισµικό διαχείρισης της PostgreSQL δείχνοντας ένα χωρικό πίνακα. Πηγή: ιδία

Σχ. 44. Μεταφορά χωρικών πινάκων µονοχρηστικών γεωβάσεων στην Oracle από τον χρήστη SDE. Πηγή: ιδία

Σχ. 45. Στον ArcCatalog, ένα πειραµατικό σχήµα έχει δηµιουργηθεί στην Oracle και αποθηκεύεται σε XML µε το

Geodatabase designer (πρόγονο της geodatabase XML του ArcGIS 9). Πηγή: ιδία


126

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8. ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΓΙΑ ΤΗΝ

ΤΟΠΙΚΗ ΑΥΤΟ∆ΙΟΙΚΗΣΗ ΚΑΙ ΜΕΤΑΒΑΣΗ ΣΕ

ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ∆ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΟΥ

ΧΩΡΟΥ

8.1 Ηλεκτρονικά αυτοµατοποιηµένη τοπική

διακυβέρνηση (e- Local Government)

Η τοπική αυτοδιοίκηση στον ελληνικό χώρο, ειδικά µετά την εφαρµογή του

σχεδίου «Καποδίστριας» και την µεταφορά πολλών αρµοδιοτήτων στους τοπικούς

φορείς, αποκτά νέα δυναµική. Μολονότι το «παιχνίδι» της ελευθερίας των

επιχειρηµατικών κινήσεων χωρίς ιδιαίτερη επίβλεψη και παρέµβαση από την

κυβερνητική µηχανή κρύβει πολλούς καταστροφικούς κινδύνους εντούτοις

απεγκλωβίζει το τοπικό από το κρατικό. Όµως, σε µια κατάσταση η οποία

στροβιλίζεται ανάµεσα σε φθηνές πελατειακές πολιτικές και έλλειψη συντονισµού

και οργάνωσης τα προβλήµατα που καλείται να αντιµετωπίσει η τοπική αυτοδιοίκηση

είναι πολλά. Η επιχειρηµατική πια δοµή που διέπει τις αποφάσεις ενός δήµου και ο

οικονοµικός αντίκτυπος που έχουν αυτές στον απολογισµό στους πολίτες του, εξηγεί

την κρισιµότητά της προσαρµογής του στο νέο ανταγωνιστικό περιβάλλον. ∆εν είναι

τυχαίο πως πολλοί δήµοι είναι καταχρεωµένοι και επιβιώνουν επιχειρηµατικά στο

έλεος της κρατικής ευσπλαχνίας. Τα οξύµωρα αυτά σχήµατα είναι εξηγήσιµα, και στο

σηµείο αυτό µπαίνει η έννοια της ηλεκτρονικής υποστήριξης. Ένα αυτοµατοποιηµένο

σύστηµα ενίσχυσης της λήψης αποφάσεων έρχεται να καλύψει ένα αδιαπέραστο κενό

στον συντονισµό και την αναπτυξιακή λογική της µεγέθυνσης.

Μια ηλεκτρονικά εξοπλισµένη τοπική αυτοδιοίκηση στις διαδικασίες

λειτουργία της είναι αυτή η οποία επωφελείται των εξής πλεονεκτηµάτων (Από

Achieving e-Government with the Government Gateway-SM - The Portland Hub,

Transitioning the City of Portland to e, ESRI UC2000 και ιδία):

o Εντυπωσιακά βελτιωµένη εξυπηρέτηση πελατών


127

o Γρηγορότεροι χρόνοι απόκρισης σε όλες της διαδικασίες-ροές

εργασιών

o Παρακολούθηση και καταγραφή µελετών, έργων και προγραµµάτων

σε πραγµατικό χρόνο.

o Εντοπισµός και καταγραφή παραπόνων σε πραγµατικό χρόνο

o ∆ιαδραστική, δυναµική επικοινωνία

o Αποδοτικές διαδικασίες σε ένα µεγάλο φάσµα εφαρµογών

o Μειωµένο κόστος διαµόρφωσης νέων επιχειρηµατικών σχεδίων

o Πάντα ανοιχτό σύστηµα (on-line) αντί των λιστών αναµονής

o Η διαχείριση της γης (πχ. χρήσεις γης) και η συντήρηση δικτύων

κοινής ωφέλειας, η και η αξιολόγηση τους µπορούν να είναι πλήρως

αυτοµατοποιηµένα και ενσωµατωµένα στο σύστηµα.

o ∆ραµατική βελτίωση της ποιότητας και ταχύτητας λήψης αποφάσεων

µε βάση την αρτιότερη πληροφορία.

o Εύκολη και άµεση πρόσβαση σε δεδοµένα, πληροφορίες και

συστήµατα σε ολόκληρη την επιχείρηση ανεξάρτητα µε το που

βρίσκονται οι αντίστοιχες υπηρεσίες.

o ∆ιάφανες αναπροσαρµογές των βάσεων δεδοµένων λαµβάνουν χώρα

πίσω από τις αυτοµατοποιηµένες διαδικασίες των εργασιακών ροών

των υπηρεσιών.

o Τα περισσότερα από τα ανωτέρω οφέλη µπορούν να συνοψιστούν στη

βελτίωση της κυβερνητικής εικόνας και τη µείωση των λειτουργικών

δαπανών.

Τα κοινωνικά οφέλη εµφανίζονται άµεσα αντίθετα µε τα οικονοµικά οφέλη τα

οποία είναι µακροπρόθεσµα. Τα στοιχεία τα οποία θα χτίσουν το σύστηµα και την

αρχιτεκτονική του εξαρτώνται από πολλούς παράγοντες κύρια συνισταµένη των

οποίων είναι το κόστος και ο χρόνος νοητής αποπληρωµής της επένδυσης µε κριτήρια

κοινωνικά και οικονοµικά.

Η αγκαθωτή πτυχή η οποία αρρωσταίνει την ελληνική τοπική αυτοδιοίκηση

είναι η υπερβολή στην διάθεση υλικών έργων εναντίον σύγχρονων «άυλων»

υπηρεσιών. Αυτό εξηγείται σε λόγους οι οποίοι κατευθύνονται είτε από την τοπική

εξουσία είτε από τους ίδιους τους πολίτες. Αυτή είναι µια από τις πολλές πτυχές που

σαπίζουν τις τεχνολογίες των συστηµάτων γεωγραφικών πληροφοριών στη χώρα µας.


128

8.2 Συστήµατα γεωγραφικών πληροφοριών για

επιχειρήσεις (Enterprise GIS)

Ένα πληροφοριακό σύστηµα µετατρέπει δεδοµένα σε πληροφορίες. Ένα

πληροφοριακό σύστηµα µιας επιχείρησης έχει τέσσερις κύριες συνιστώσες (Βεργίνης

et all, 2002).

Το Υλικό Το Λογισµικό Τους Ανθρώπους Τις ∆ιαδικασίες

Ένα πλήρες επιχειρησιακό σύστηµα είναι συνδυασµός ενός ή περισσότερων

συνεργαζόµενων πληροφοριακών συστηµάτων. Η θέση τους µέσα σε µια επιχείρηση

εξαρτάται από τα µέσα που διαθέτει και το κόστος. Ένα γεωγραφικό πληροφοριακό

σύστηµα επικεντρώνεται στην παραγωγή γεωγραφικών πληροφοριών. Η ριζική τους

τροφοδότηση γίνεται από γεωγραφικά ή χωρικά δεδοµένα που απεικονίζουν

ποσοτικές ή ποιοτικές τιµές του χώρου. Το σύστηµα τα µετατρέπει σε χρήσιµες

πληροφορίες για την επιχείρηση είτε για ιδίο όφελος είτε για εµπορική εκµετάλλευση.

Στο παρακάτω σχήµα φαίνεται ο µετασχηµατισµός των γεωγραφικών δεδοµένων

(γεωδεδοµένων) σε γεωγραφικές πληροφορίες (γεωπληροφορίες).

Υλικό

Άνθρωποι

Λογισµικό

∆ιαδικασίες

Είσοδος

(γεωδεδοµένα)

Έξοδος

(γεωπληροφορία)

Σχ. 46. Μετασχηµατισµός γεωδεδοµένων σε γεωπληροφορίες. Πηγή: Βεργίνης et all, 2002 και ιδία

Σήµερα, τα χωρικά δεδοµένα είναι ευκολότερα διαθέσιµα από ποτέ. Αυτό

συµβαίνει κυρίως γιατί (ESRI 2000):

• Αµβλύνεται το ενδιαφέρον των µεγάλων κυβερνητικών οργανισµών

• Οι τεχνολογίες των γεωεπιστηµών υφίστανται ραγδαίες βελτιώσεις

• Η εισαγωγή γεωδεδοµένων γίνεται πολύ γρήγορη σε παγκόσµια

κλίµακα από αισθητήρια όργανα (πχ. δορυφόροι).


129

Νέες ανάγκες δηµιουργούν µεγάλες αγορές και µεγέθυνση στην οικονοµία

(υπηρεσίες εντοπισµού θέσης, χαρτογραφία σε κινητές συσκευές κλπ). Τα

παραδοσιακά ή αναλογικά χαρτογραφικά δεδοµένα εκφυλίζονται και την θέση τους

καταλαµβάνουν πολύ µεγάλες ψηφιακές χωρικές βάσεις δεδοµένων.

Ο χώρος µοντελοποιείται σε διαστάσεις, σε δύο (2D) ή τρεις (3D). Τα

δεδοµένα του χώρου είναι πολυδιάστατα. Αυτή ακριβώς η ιδιότητα κάνει την

γεωγραφική πληροφορία πολύπλοκη. Ένα σύστηµα που επικεντρώνει το ενδιαφέρον

του στην χωρική πληροφορία πρέπει να στήνεται µε κλιµακούµενη δοµή των

στοιχείων που το απαρτίζουν. Η κλιµακούµενη ανάπτυξη αυτή ορίζει µια

αρχιτεκτονική.

Τα συστήµατα για επιχειρήσεις χρησιµοποιούν πολύπλοκες αρχιτεκτονικές

στην απόδοση των χρήσεων και υπηρεσιών τους, πόσο µάλλον όταν το ενδιαφέρον

εστιάζεται στην χωρική πλευρά. Οι αρχιτεκτονικές αυτές εξελίσσονται δανειζόµενες

την γνώση των γεωεπιστηµών και της πληροφορικής κάθε εποχής. Μερικά από τα

στοιχεία που τις συνθέτουν ανεξάρτητα εµπορικής υλοποίησης είναι:

Ιδιαίτερες ανάγκες σε ροές (χωρικών) δεδοµένων

Ανθρωπογεωγραφία του χώρου εφαρµογής (ειδικές συνθήκες)

Υποδοµή (λογισµικό – υλικό)

Άνθρωποι, τεχνογνωσία και ερευνητική εµπειρία (εργάτες της γνώσης)

Μια επιχείρηση ή ένας οργανισµός οφείλει να σταθµίσει όλα τα απαραίτητα,

για την εύρυθµη λειτουργία του στοιχεία, πριν την απόφαση επιλογής. Η στρατηγική

σχεδιασµού ενός πληροφοριακού (γεωγραφικού) συστήµατος είναι η διαδικασία κατά

την οποία εκτιµώνται οι πραγµατικές ανάγκες µέσω των εξελίξεων της εποχής µε

βάση το κόστος.

Για την ESRI ένα «Enterprise» σύστηµα χτίζεται στο σύνολο εφαρµογών

ArcGIS σε συνδυασµό µε ένα Σύστηµα ∆ιαχείρισης Βάσεων ∆εδοµένων (Σ∆Β∆) και

ειδικά παρελκυόµενα εργαλεία - εφαρµογές. Η στρατηγική επιλογή στηρίζεται σε

πολλούς παράγοντες. Αυτοί γενικευµένα αναφέρονται στο «System Design

Strategies» ειδική περιοδική έκδοση της εταιρείας. Ειδικότερα για το κόστος αξίζει

να αναφερθεί ένας απλός πίνακας ο οποίος δίνει µια συγκριτική διάσταση στο

κόστος των τεσσάρων βασικών συστατικών στρατηγικών σταδίων ενός

επιχειρησιακού συστήµατος.


130

ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΑ ΣΤΑ∆ΙΑ ΚΟΣΤΟΣ

Εκτίµηση απαιτήσεων (requirements stage) 1

Σχεδιασµός (design) 10

Κατασκευή / υλοποίηση (construction) 100

Εφαρµογή και διατήρηση (implementation) 1000

Στρατηγικά στάδια σχεδιασµού GIS. Πηγή: ESRI, Can you afford not to plan? GIS cost waterfall, Moody 1996

Παρατηρούµε την µεγάλη διαφορά στο κόστος. Το κόστος αντικατοπτρίζει το

συνδυασµό διατιθέµενων µέσων και κεφαλαίου. Χωρίς περαιτέρω αναφορές

καταλαβαίνει κανείς πως ένα ολοκληρωµένο σύστηµα έχει συνήθως µεγάλο

οικονοµικό κόστος. Η εργασία αυτή πραγµατεύεται κυρίως το 2ο και το 3

ο στάδιο.

Η διαδικασία σχεδιασµού ενός συστήµατος (εφόσον έχει ήδη επιλεγεί

εµπορικό σύστηµα) είναι µια επίπονη διαδικασία η οποία γίνεται σε δύο βασικά

επίπεδα:

1. Την αποτίµηση των αναγκών

2. Τον σχεδιασµό της αρχιτεκτονικής του συστήµατος

Όταν επιλεγεί το εµπορικό σύστηµα στο οποίο καλύπτει τις ανάγκες της

επιχείρησης, τότε η στρατηγική επανακατευθύνεται στις ιδιαίτερες µορφές των

συστατικών της επιλογής.

8.3 ∆ιαδικασίες ανάπτυξης συστήµατος σε ένα

επιχειρησιακό περιβάλλον

Πριν από κάθε προσπάθεια ανάπτυξης του χωρικού συστήµατος και της

χωρικής βάσης που θα περιέχει, είναι σηµαντικό να εντοπιστούν και να διαχωριστούν

όλα τα χαρακτηριστικά εκείνα τα οποία θα οργανώσουν την µορφή του. Αυτό σε

πρώτη φάση µπορεί να γίνει µε την σύνταξη απλών ερωτηµάτων όπως τα παρακάτω:

(Arthur J. Lembo, Jr., Cornell University και ιδία επεξεργασία)

o Τι είδους δεδοµένα θα αποθηκευθούν στην βάση;


131

o Ποίο είναι το προβολικό σύστηµα στο οποίο θα αποθηκεύονται τα

δεδοµένα;

o Υπάρχει ανάγκη να δηµιουργηθούν κανόνες στον τρόπο µε τον οποίο

τα δεδοµένα θα ανακτώνται και θα τροποποιούνται;

o Πως θα οργανωθούν τα δεδοµένα; Υπάρχουν τοπολογικοί κανόνες και

περιορισµοί; Ποια η διασυνδετική τους συµπεριφορά;

o Περιέχει η χωρική βάση κάποια γεωµετρικά δίκτυα ή άλλές µορφές

σύνθετων δεδοµένων;

o Υπάρχει ανάγκη η χωρική βάση να εµπεριέχει κάποια αντικείµενα

προσαρµοσµένης συµπεριφοράς;

o Θα αποθηκευθούν ήδη υπάρχοντα δεδοµένα; Ποια η προέλευσή τους

και ποια τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τους;

o Θα αποθηκεύει η βάση µεταδεδοµένα; Υπάρχουν ήδη µεταδεδοµένα;

o Απευθύνεται το σύστηµα σε πολλούς χρήστες;

o Μπορεί να δοθεί µια εκτίµηση στον όγκο των δεδοµένων που θα

αποθηκεύει το χωρικό σύστηµα και στις µελλοντικές του επεκτάσεις;

o Ποιες είναι οι ροές µετακίνησης χωρικών δεδοµένων ανάµεσα στους

χρήστες;

o Ποια είναι η πολιτική διάθεσης των δεδοµένων;

Το ποία ερωτήµατα και το πώς θα απαντηθούν εξαρτάται από την εφαρµογή.

Ο στρατηγικός σχεδιασµός και οργάνωση των απαιτήσεων της επιχείρησης ως

σύνολο θα στηρίξει την επιλογή αρχιτεκτονικής υλοποίησης του συστήµατος.

Εκδοχές κόστους-οφέλους και επιχειρηµατικοί προγραµµατισµοί βοηθούν στις

επιλογές. Οι παράγοντες που λαµβάνονται υπόψη είναι πολλοί και απαιτούν

ιδιαίτερες αναφορές που δεν θα γίνουν εδώ.

Ιδιαίτερη προσοχή απαιτείται στην εκτίµηση των µελλοντικών αναγκών. Αν

υπάρχει παλιό σύστηµα πρέπει να εκτιµηθεί το κόστος µετασχηµατισµού του

συστήµατος σε νέα µορφή η οποία θα ενσωµατώνει νέα χαρακτηριστικά τα οποία δεν

συµπεριλήφθησαν στην αρχική έκδοση.

Τα θέµατα που θα απασχολήσουν την διαδικασία σχεδιασµού του συστήµατος

διακρίνονται σε δύο µεγάλες κατηγορίες / στάδια εκτιµήσεων (ESRI 2004):


132

Την εκτίµηση των αναγκών του συστήµατος γεωγραφικών πληροφοριών (GIS

needs assessment)

Είναι η διαδικασία εκτιµήσεων στο πώς, µε βάση τις ροές εργασιών των χρηστών,

µπορεί να βελτιωθεί η παραγωγικότητά τους. Αναγνωρίζει τις απαιτήσεις σε

δεδοµένα την ανάγκη για τις απαραίτητες εφαρµογές. Η ανάλυση των απαιτήσεων

των χρηστών θα πρέπει να γίνει από τον οργανισµό / επιχείρηση.

Την εκτίµηση του σχεδιασµού της αρχιτεκτονικής του συστήµατος (System

architecture design assessment)

Βασίζεται στα αποτελέσµατα του πρώτου σταδίου εκτιµήσεων. Είναι η µεταφορά των

αναγκών των χρηστών σε επίπεδο προδιαγραφών υλικού και λογισµικού. Σενάρια και

στρατηγικές λειτουργίας και κόστους υλοποίησης σε πλαίσιο σχεδιασµού του δικτύου

µε βάση τις εφαρµογές και τους πόρους δεδοµένων.

Μερικά από τα ερωτήµατα που θα απαντηθούν µπορεί να αφορούν θέµατα όπως:

• Την επιλογή Σ∆Β∆

• Τη βέλτιστη αρχιτεκτονική του δικτύου

• Τη διασύνδεση αποµακρυσµένων υπηρεσιών

• Τις ανάγκες σε ταχύτητα επεξεργασίας και το πρότυπο των επιδόσεων

µέσα στην επιχείρηση

• Την κατανοµή των δεδοµένων

• Θέσεις υλικού

• Την προσφορά γεωυπηρεσιών

• Άδειες χρήσης

....


133

Σχ. 47. Αρχιτεκτονική σχεδιασµού επιχειρησιακού συστήµατος, ESRI System Design Strategies, 2004

Ο σχεδιασµός της αρχιτεκτονικής του συστήµατος είναι πρωταρχικής

σηµασίας. Η αύξηση της παραγωγικότητας και η µείωση του κόστους βασίζονται σε

ένα ισόρροπα κατανεµηµένο πλαίσιο ανάµεσα στην υποδοµή του υλικού (hardware

infrastructure), το σχεδιασµό της βάσης δεδοµένων (Database design), τις ροές

εργασιών των χρηστών (User workflow).

Σχ. 48. System architecture framework for productive operations. Πηγή: ESRI System Design Strategies, 2004

Η ESRI µε την τεχνολογία ArcSDE υφαίνει µια ευρεία µορφή δικτύων για

αποµακρυσµένες υπηρεσίες. Μερικές από τις µορφές αυτές φαίνονται στα απλοϊκά

σχεδιαγράµµατα των παρακάτω πρότυπων δικτύων εφαρµογών72

.

72 Για περισσότερες λεπτοµέρειες, ESRI System Design Strategies, στο www.esri.com


134

Σχ. 49. Λειτουργίες δικτύων µε χαρακτήρα αποµακρυσµένης διαχείρισης χωρικών δεδοµένων (Organizational GIS).

Πηγή: ESRI System Design Strategies, 2004

Σχ. 50. Λειτουργίες δικτύων µε χαρακτήρα διαδικτυακό (Community GIS) Πηγή: ESRI System Design Strategies,

2004

Η διαχείριση των χωρικών δεδοµένων περιλαµβάνει όλες τις διαδικασίες, τους

µηχανισµούς και τα µέσα τα οποία είναι απαραίτητα στην αποδοτική οργάνωση και

συµπεριφορά του συστήµατος. Σε ένα επιχειρησιακό περιβάλλον η διαχείριση ενός

συστήµατος πληροφοριών είναι συνήθως πολύπλοκη και δαπανηρή και θα πρέπει εκ

των προτέρων να εκτιµάται το κόστος της.


135

Μεγάλοι οργανισµοί και επιχειρήσεις χρησιµοποιούν πολύπλοκους

συνδυασµούς εφαρµογών και δικτύων. Μερικά παραδείγµατα συστηµάτων

διαχείρισης πόλεων τα οποία χρησιµοποιούν αρχιτεκτονικές της ESRI

παρουσιάζονται σε διαφηµιστικές προβολές της τεχνολογίας ArcSDE στο

διαδικτυακό τόπο της ESRI (Enterprise GIS Case Studies).

Σχ. 51. Σχηµατικές απλοποιηµένες αναπαραστάσεις του δικτύου GIS της πόλης της Φιλαδέλφειας. Πάνω δίκτυο εφαρµογών,

κάτω δίκτυο εµπλεκόµενων υπηρεσιών. Πηγή: ESRI, Enterprise GIS Case Studies, City of Philadelphia, Pennsylvania.


136

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9. ΠΡΟΟΠΤΙΚΗ -

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

9.1 Συλλογισµοί για το σύστηµα

Η προσπάθεια αυτή στο σύνολό της έχει διττό χαρακτήρα. Από τη µία

πλευρά, περιεκτικά ενσωµατώνει την ενεργά θεωρητική υπόσταση που σχηµατίζεται

γύρω από θέµατα χωρικών βάσεων δεδοµένων. Από την άλλη προσεγγίζει την

πρακτική χρήση τους σε πραγµατικές συνθήκες ως την πλέον ενδεδειγµένη µορφή

δόµησης του χωρικού στοιχείου. Ο συνδυασµός αυτός αποδείχθηκε ιδιαίτερα

κρίσιµος στην πληρέστερη κατανόηση των τεχνολογιών που πλαισιώνουν την

σύγχρονη µορφή την οποία ενδύονται τα συστήµατα γεωγραφικών πληροφοριών

σήµερα. Η ολοκληρωµένη αυτή προσέγγιση είναι ικανή να ανάγει τις αναζητήσεις σε

πολλά επίπεδα, τα οποία γενικευµένα εδώ, παρουσιάζονται ως:

1. Επίπεδο θεωρητικών γνώσεων και ερευνητικών εξελίξεων

2. Επίπεδο εγκατάστασης και παραµετροποίησης λογισµικών

3. Επίπεδο διαχείρισης Σ∆Β∆ (Oracle – PostgreSQL)

4. Επίπεδο συνδυασµών ArcSDE-Oracle-ArcGIS και PostgreSQL-

PostGIS

5. Επίπεδο µοντελοποίησης αστικού χώρου

6. Επίπεδο εισαγωγής σχήµατος βάσης και δεδοµένων στο σύστηµα

7. Επίπεδο επιχειρησιακής έρευνας και εφαρµογών

Η εργασία είναι ένας µεικτός συνδυασµός όλων των επιπέδων και ανεξάρτητα

από την πυκνότητα αναφορών απαιτήθηκε εξίσου µεγάλος χρόνος για την

επεξεργασία τους.

Το επίκεντρο του ενδιαφέροντος εστιάζεται στις αντικειµενοσχεσιακές

τεχνολογίες που συνοδεύουν τα σύγχρονα Σ∆Β∆ και τις χωρικές επεκτάσεις τους. Τα

πλεονεκτήµατα αυτής της µορφής µοντελοποίησης του χώρου και οι δυνατότητες των

συστηµάτων που τα υποστηρίζουν εκφράζονται διαρκώς σε όλα τα παραπάνω


137

επίπεδα. Η πρακτική τους εφαρµογή επιβεβαιώνει την συµβολή τους στην βελτίωση

της αξίας των πληροφοριών που εξάγονται µέσα σε ένα σύστηµα γεωγραφικών

πληροφοριών.

Οι νέες δυνατότητες των αντικειµενοσχεσιακών συστηµάτων όπως αυτές

εκφράστηκαν εδώ, αναπτύσσονται σε δύο βασικές µορφές

o Την πληρέστερη µοντελοποίηση του χώρου

o Την βελτίωση της διαχείρισης χωρικών δεδοµένων

Η πρώτη µορφή δυνατοτήτων εξυµνύεται από χαρακτηριστικά όπως:

• Οι τοπολογικοί κανόνες

• Η προσαρµοσµένη συµπεριφορά σε επίπεδο οντοτήτων

• Ο σχεδιασµός UML και η αποθήκευση του σχήµατος

µοντελοποίησης

Η δεύτερη µορφή αναφέρεται κυρίως:

• Στην ακεραιότητα των δεδοµένων

• Στα κοινά πρότυπα

• Στον διαδικτυακό προσανατολισµό

• Στο πολυχρηστικό περιβάλλον

• Στην προγραµµατιστική επικοινωνία

Τα χωρικά ερωτήµατα είναι µια πρωταρχική δυνατότητα και ανήκει και στις

δύο µορφές. Ένα χωρικό ερώτηµα (µε την ευρεία έννοια της υπολογιστικής

γεωµετρίας) µπορεί να είναι µέρος της µοντελοποίησης όπως αντίστοιχα οι

τοπολογικοί κανόνες.


138

ΝΕΕΣ∆ΥΝΑΤΟΤΗΤΕΣ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ-ΣΧΕΣΙΑΚΩΝ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ

ΝΕΕΣ∆ΥΝΑΤΟΤΗΤΕΣ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ-ΣΧΕΣΙΑΚΩΝ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ

ΠΛΗΡΕΣΤΕΡΗΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ

ΤΟΥ ΧΩΡΟΥ

ΒΕΛΤΙΩΣΗ∆ΙΑΧΕΙΡΗΣΗΣ ΧΩΡΙΚΩΝ


Προσαρµοσµένησυµπεριφορά

Κοινάπρότυπα

Τοπολογικοί κανόνες

UML

∆ιαδικτυακόςπροσανατολισµός

Ακεραιότηταδεδοµένων

Προγραµµατιστικήεπικοινωνία

Πολυχρηστικόπεριβάλλον

ΠΛΑΙΣΙΟΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ

ΑΝΘΡΩΠΟΙ

GIS-Σ∆Β∆

Κατανόηση του χώρου

Εφαρµογές

∆ιεπαφές

Αποφυγή λαθών

Βελτίωση λήψης αποφάσεων

Εντοπισµόςπροβληµάτων

ΕΞΑΓΩΓΗΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΓΙΑ ΤΟ ΧΩΡΟ

Χωρικά ερωτήµατα

Σχ. 52. Πως οι νέες δυνατότητες των αντικειµενοσχεσιακών τεχνολογιών επαναπροσδιορίζουν την γένεση γεωπληροφορίας.

Πηγή: ιδία

Μέσα σε ένα οργανωµένο πλαίσιο λειτουργίας κινούµενο από έµπειρους

επιστήµονες και µηχανικούς του χώρου και της ανάπτυξης το σύστηµα οδηγεί σε

γένεση γεωπληροφορίας ικανή να συµµετέχει στην...

o Αποφυγή λαθών

o Κατανόηση του χώρου

o Εντοπισµό προβληµάτων

Η γένεση γεωπληροφορίας επαναπροσδιορίζεται, εστιάζοντας τον τελικό

χρήστη και τις αναζητήσεις του σε νέες προοπτικές κατανόησης του περιβάλλοντος

στο οποίο ζει και δρα.

Το σύστηµα PYRGIS δεν είναι ακόµη ένα πληροφοριακό σύστηµα µε την

αυστηρή έννοια του όρου. Είναι ένα πρωτότυπο µη επιχειρησιακό σύστηµα

οργάνωσης και διαχείρισης χωρικών δεδοµένων µε δυνατότητες παραγωγής

πληροφοριών για το χώρο. Για να µετατραπεί ένα σύστηµα χωρικών δεδοµένων σε

ένα πληροφοριακό σύστηµα γεωγραφικών πληροφοριών θα πρέπει να πλαισιώνεται

από χαρακτηριστικά οργάνωσης τα οποία επιτρέπουν την αποδοτική χρήση για την

οποία αναπτύσσεται. Ένα πειραµατικό σύστηµα πρέπει να περάσει από πολλές

διαδικασίες ελέγχου. Πολλά σενάρια ανάπτυξης και ταυτόχρονου ελέγχου του

συστήµατος ερευνώνται. Το παρακάτω σχήµα παρουσιάζει ένα από αυτά. Με


139

ερωτηµατικά συµβολίζονται θέµατα που δεν έχουν µελετηθεί ακόµη ενώ µε

θαυµαστικά αυτά που έχουν γίνει κάποια βήµατα.

Εκτίµηση

επιχειρησιακής

µορφής

Εκτίµηση

επιχειρησιακής

µορφής

Πιλοτική χρήση σε

πολυχρηστικό


Πιλοτική χρήση σε

πολυχρηστικό



εφαρµογών


εφαρµογών

Προσγείωση στις

πραγµατικές

ανάγκες

Προσγείωση στις

πραγµατικές

ανάγκες

Πιλοτική περιοχή µε

πραγµατικά δεδοµένα

Πιλοτική περιοχή µε

πραγµατικά δεδοµένα

Πειραµατικές

εφαρµογές πχ ArcIMS

Πειραµατικές

εφαρµογές πχ ArcIMS

Εφαρµογές

λειτουργίας (εύχρηστες

διεπαφές)

??????

??????

??????

Εισαγωγή νέων

δεδοµένων

Εισαγωγή νέων

δεδοµένων

Σενάρια χρήσης σε

πραγµατικές συνθήκες

πχ. ενηµέρωση

Σχ.Πόλεως µε απόδοση

εκδοχών

Σενάρια χρήσης σε

πραγµατικές συνθήκες

πχ. ενηµέρωση

Σχ.Πόλεως µε απόδοση

εκδοχών

Πειραµατισµός και έλεγχος µοντέλου

Πειραµατισµός και έλεγχος

επιχειρησιακού συστήµατος

!!!!

!!!!

Σχ. 53. Ενδεικτικό σενάριο εξέλιξης και ελέγχου ολοκληρωµένου συστήµατος. Πηγή: ιδία

Ολοκληρώνοντας, πιστεύω πως ο ανθρώπινος παράγοντας είναι η πόρτα κάθε

επιτυχούς προσπάθειας. Οι ολοκληρωµένες προσεγγίσεις σε µακρόπνοους

αναπτυξιακούς ορίζοντες είναι το κλειδί.

Η εργασία αυτή καλύπτει µερικά θέµατα που αφορούν τεχνολογίες και

εµπλεκόµενα λογισµικά στο σύγχρονο µόρφωµα των χωρικών βάσεων δεδοµένων. Ο

ενδιαφερόµενος µπορεί να αναζητήσει τα πλεονεκτήµατα, µειονεκτήµατα και

προβλήµατα µελετώντας σε βάθος τα ζητήµατα που τον ενδιαφέρουν. Είναι µια

διαρκής αναζήτηση στην πρακτική εφαρµογή των αντικειµενοστραφών τεχνολογιών

η οποία δεν έχει τέλος. Τα ερωτηµατικά που αιωρούνται, είναι και το έρεισµα για

περαιτέρω ερευνά ή οποία, πιθανώς, να κρύβει την γνώση για µια πιο βαθιά,

εµπεριστατωµένη κριτική στο προσεχές µέλλον.


140

9.2 Εξελίξεις

Με την ραγδαία εξάπλωση των ηλεκτρονικών υπολογιστικών µέσων κάθε

µορφή επιστηµονικής γνώσης επηρεάστηκε και συνεχίζει να επηρεάζεται από αυτήν.

Στις γεωεπιστήµες διακρίνονται δύο βασικές σύγχρονες εποχές οι οποίες

επακολούθησαν των αντίστοιχων τεχνολογικών επαναστάσεων.

Την εποχή των υπολογιστικών µηχανών η οποία γέννησε την ηλεκτρονική /

αυτοµατοποιηµένη χαρτογραφία, τα συστήµατα γεωγραφικών πληροφοριών,

την σύγχρονη αναλυτική χαρτογραφία, την πολυµεσική χαρτογραφία και

γενικότερα σχηµάτισε τη σύγχρονη µορφή των γεωεπιστηµών.

Την εποχή της παγκοσµιοποίησης της γεωπληροφορίας, η οποία

µετενσάρκωσε το απλό ψηφιακό χαρτογραφικό υλικό κάθε µορφής, σε

αποµακρυσµένα δικτυακό και ανένηψε το πνεύµα της «χαρτογραφικής

τηλεπικοινωνίας» και τη µετάδοση της γεωγραφικής γνώσης. Ως µετεξέλιξή

της, η οικονοµικά εύρωστη παραγωγή γεωυπηρεσιών, συνοδεύει ειδικούς

τοµείς της παραγωγικής διαδικασίας αλλά πολλά στοιχεία της

καθηµερινότητας.

Αλλά στην πραγµατικότητα τα πράγµατα είναι πιο πολύπλοκα και εις βάθος

εκκολαπτόµενα. Οι εξελίξεις στις τεχνολογίες υλικού, λογισµικού και δικτύων είναι

ραγδαίες µε πολλές εξάρσεις. Πριν από κάποια χρόνια θεωρούνταν από την

επιστηµονική κοινότητα αµφίβολο εάν θα µπορούσε να εξελιχθεί ένα µοντέλο

δεδοµένων σαν το αντικειµενοσχεσιακό. Οι εµπορικοί κολοσσοί των Σ∆Β∆ οι οποίοι

τις περισσότερες φορές χρηµατοδοτούν και την αντίστοιχη έρευνα,

επανακατευθύνουν τις τάσεις προς ιδίο όφελος. Οι γραµµές παραγωγής µε σχεσιακές

βάσεις δεδοµένων χρειάζονται χρόνια και πολύ χρήµα ώστε να αλλάξουν ολικά τη

µορφή τους σε κάτι πιο «µοντέρνο» όπως οι αµιγείς αντικειµενοστρεφείς βάσεις

δεδοµένων. Εµπορική παραγωγή και έρευνα αναπτύσσουν έξυπνους µηχανισµούς

προσαρµογών σε νέες τάξεις, ακολουθώντας και εξελίσσοντας ταυτόχρονα τα

επιστηµονικά και τεχνολογικά ρεύµατα της εποχής. Είναι ένας φαύλος κύκλος γύρω

από τον οποίο περιδινείται ο τελικός χρήστης.

Οι τάσεις αυτές παρασύρουν στο πέρασµά τους πολλούς αλληλεξαρτώµενους

παραγωγικούς τοµείς όπως και τα συστήµατα γεωγραφικών πληροφοριών/υπηρεσιών.


141

Μόνο εάν οι µεγάλοι κατασκευαστές θεωρήσουν τις αντικειµενοστρεφής βάσεις

δεδοµένων εµπορικά εκµεταλλεύσιµες, τα εµπορικά συστήµατα θα τις

συµπεριλάβουν. Στην συνέχεια θα «επαναστατήσουν» ως εξαρτηµένα τους

παρακλάδια και οι τεχνολογίες των γεωεπιστηµών.

∆εν είναι βέβαια εύκολα προβλέψιµη η συµπεριφορά της τεχνολογίας και του

χρήµατος που κυκλοφορεί γύρω της. Τελικά η Oracle και η ESRI είναι ανταγωνιστές

ή συναγωνιστές στο δρόµο προς την κοινή χωρική περιγραφή; Θεωρίες συνοµωσίας

µπορούν σεναριακά να πουν και τα δύο! Το σίγουρο είναι πως κατευθύνουν πολλές

από τις εξελίξεις (και µέσω του OGC) και δύσκολα θα συγκρουστούν.

Όσον αφορά την συµµετοχή των υπολοίπων, η θέση τους είναι ενδιαφέρουσα.

Η PostgreSQL θα αντλήσει περισσότερο ενδιαφέρον από όσο φαντάζεται κανείς τα

επόµενα χρόνια. ∆εν θα ήταν παράλογο επίσης αν µετά από σχετικά σύντοµο χρονικό

διάστηµα µπορέσει να δει κανείς νέα προϊόντα όπως ArcSDE for PostgreSQL-

PostGIS, ArcSDE for MySQL73

κλπ. Ας σηµειωθεί η πρόσφατη ανακοίνωση της

Ingress να διαθέσει τον πηγαίο κώδικα του αντίστοιχου Σ∆Β∆ στην κοινότητα του

ανοιχτού λογισµικού. Τέτοιες κινήσεις δεν είναι τυχαίες στον χώρο. Προδιαθέτει και

την µελλοντική συνεργασία εµπορικών συστηµάτων λογισµικών GIS µε βάσεις

δεδοµένων ελεύθερου κώδικα. Το κατά πόσον η αγορά θα οδηγήσει στην κατεύθυνση

αυτή εξαρτάται κυρίως από τις ανταγωνιστικές διαθέσεις των µεγάλων παιχτών του

χρηµατιστηρίου της χωρικής πληροφορίας.

Μελλοντολογώντας, η ανάγκη µοντελοποίησης πιο σύνθετων φαινοµένων

οδηγεί τις βάσεις δεδοµένων σε νέες κατευθύνσεις. Πιθανώς να απεγκλωβιστούν οι

βάσεις δεδοµένων από την έννοια του δυσδιάστατου πίνακα στον οποίο βασίζεται το

σχεσιακό µοντέλο. Αυτό γίνεται περισσότερο κατανοητό εάν αναλογιστούµε την

πορεία πολύπλοκων δεδοµένων όπως τα χωρικά να αναπτύσσονται από...

δυσδιάστατους πίνακες (R) σε...

δυσδιάστατους πίνακες µε στοιχεία ως αντικείµενα (O-R)...

δυσδιάστατους πίνακες ως αντικείµενα (O-O)...

ίσως πολυδιάστατους πίνακες ως µετα-αντικείµενα (???)...

73 Το δωρεάν και ανοιχτού κώδικα Σ∆Β∆ MySQL µετά την έκδοση 4.1 αρχίζει πραγµατεύεται χωρικά

δεδοµένα µε βάση τα πρότυπα του OGC. www.mysql.org???

RRRR OOOO----RRRR OOOO----OOOO ????


142

Σύµφωνα µε τον Goodchild η ίδια η τεχνολογία θα µας βοηθήσει σε

δυσκολίες και περιορισµούς στις επιστήµες των GIS. Η µετάβαση από τον

δυσδιάστατο χώρο στον τρισδιάστατο κινείται πολύ γρήγορα. Ο δρόµος προς την

επίτευξη µοντελοποίησης του τρισδιάστατου κόσµου θα περάσει µέσα από τα

αντικειµενοστρεφή Σ∆Β∆ και τις τεχνολογίες που τα συνθέτουν. Αντίστοιχα και στα

πολύπλοκα χωροχρονικά δεδοµένα η δυναµική τους µέσα από τις

αντικειµενοστρεφής τεχνολογίες είναι αυτή που τα εξελίσσει µε γοργό ρυθµό.

Οι επιταγές του OGC και οι πολιτικές των εταιρειών στηρίζονται στην λογική

της εκµετάλλευσης κάθε υπάρχουσας τεχνολογίας και η έρευνα και ανάπτυξη κώδικα

εκτοπίζεται κυρίως σε θέµατα τα οποία θεωρούνται άλυτα ή προβληµατικά σε όλο το

φάσµα θεµατολογίας που εκτείνεται η χρήση των GIS.

Αναµφίβολα η τεχνολογία µε την µορφή που παίρνει δίδει το δικαίωµα σε

ερευνητές να αναπτύσσουν καλύτερα νέα γνώση και όχι υποκινούµενοι να

αναπλάθουν ήδη λυµένα θέµατα. Το OGC και τα µέλη του ήδη επεξεργάζονται

µελλοντικά υποψηφία πρότυπα σε πολλά επίπεδα. Το πρότυπο αποθήκευσης

σχήµατος και γεωβάσεων (geodatabaseXML) πιθανώς να οδηγήσει και την GML σε

διαφορετικές µορφές. Γιατί όχι το επόµενο βήµα στους τοπολογικούς κανόνες να µην

είναι παραµετροποιήσηµοι κανόνες µε ποσοτικές µεταβλητές...

Η σηµασιολογική πλευρά των χωρικών δεδοµένων αναπτύσσεται διαρκώς

συνάµα µε σύγχρονες γνωσιακές προσεγγίσεις. ∆εν είναι απίθανο να ευδοκιµήσουν

καταγραφές δεδοµένων σαν δενδρικές δοµές φράσεων προερχόµενες από κλασσικές

γλωσσολογικές παρατηρήσεις (πχ. Chomsky). Η µοντελοποίηση των στοιχείων του

χώρου δύναται να πλαισιωθεί από περιγραφική σύνταξη τέτοιας µορφής η οποία να

µπορεί να αποδίδει πιο µεστή, συµπαγή και ολοκληρωµένη σηµασία.

Η αγορά απαιτεί εύχρηστα συστήµατα διαχείρισης πολύπλοκων δεδοµένων

και όχι τα δύσχρηστα συστήµατα διαχείρισης απλοϊκών δεδοµένων του παρελθόντος.

Η διαχείριση χωρικών δεδοµένων αναµφισβήτητα έχει ενσωµατώσει στις διαδικασίες

και µεθόδους υλοποίησής της πολλές από τις τεχνολογίες αιχµής της εποχής. Σε

αντίθεση µε τα ανταγωνιστικά λάθη των εταιρειών του πρόσφατου παρελθόντος µια

νέα εποχή ξεκινά µε επίκεντρο τον τελικό χρήστη. Πλάθοντας µια συνθετότερη

κεντρική διαχείριση αποσκοπούµε στην βελτίωση του εργασιακού περιβάλλοντος και

συµβάλουµε στην απλοποιηµένη περιφερειακή επεξεργασία.

Η ταυτόχρονη πολυεργασία σε τοπικά και αποµακρυσµένα δίκτυα µε γρήγορο


143

και ασφαλή τρόπο αρχίζει να γίνεται πραγµατικότητα. Είναι πλέον δυνατή η

διαχείριση µεγάλου όγκου πληροφοριών χωρίς επιπτώσεις στην ταχύτητα ανάκτησης.

Τα κλειστά συστήµατα λόγω και πάλι κόστους υλοποίησης και συντήρησης θα

αναπτύσσονται µόνο για ειδικές περιπτώσεις. Η πλειονότητα των περιπτώσεων

υλοποίησης µιας εφαρµογής γεωγραφικών συστηµάτων τουλάχιστον στο θέµα της

διαχείρισης είναι πια εµπορικά εφικτή. Το κόστος µιας ολοκληρωµένης λύσης

θεωρείται προσιτό σε σχέση µε αυτά που προσφέρονται, ενώ το κόστος / χρόνος

εκπαίδευσης των χρηστών µειώνεται.

Όσον αφορά τα Σ∆Β∆ αυτά εξελίσσονται δράττοντας τα “state of the art”

επιτεύγµατα της ψηφιακής εποχής. Αξίζει να αναφερθεί η έκδοση της Oracle 10g µε

βασικό νέο δικτυακό πλεονέκτηµα το Grid Computing (peer2peer networks).

Η εποχή της πληροφορίας γεννά την εποχή της γεωπληροφορίας. Η ανάγκη

για γρήγορη επεξεργασία πολλών δεδοµένων έγκειται στην αξία που έχουν αυτά εάν

αναλυθούν σωστά. Και η ανάλυση αυτή δεν είναι εφικτή στα δέοντα εάν δεν υπάρχει

ένα σωστά οργανωµένο και τεχνολογικά προηγµένο σύστηµα γεωγραφικών

διεργασιών.

Στο δρόµο προς την αρωγή στην λήψη αποφάσεων η τεχνολογία δεν είναι

πανάκεια αλλά εργαλείο. Ένα χωράφι οργώνεται και µε τα ζώα αλλά και µε

µηχανήµατα. Τίποτα δεν εγγυάται όµως την επιτυχία των τεχνολογικά προηγµένων

και ακριβών εργαλείων. Κάθε άλλο, µπορεί να αποβεί ακόµη και καταστροφική. Η

σωστή και έξυπνη χρήση τους είναι αυτή που τα κάνει να αποδίδουν καρπούς.

Αδράχνουµε τις εξελίξεις µε προσοχή... µια αναζήτηση χωρίς τέλος.


144

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

1. Abbey Michael, Corey Mike, Abramson Ian, Οδηδός της Oracle 9i, Γκιούρδας, Oracle Press,

2002

2. Di Deo Annalisa, Modeling Spatial and Temporal Data in an Object-Oriented Constraint

Database Framework, PhD, ITC 2002

3. Egenhofer Max J., Spatial SQL: A Query and Presentation Language , 1998

4. ESRI, ArcGIS topology rules poster, ESRI® ARCNEWS™ Reprint • Vol. 24 No. 2

5. ESRI, ArcGIS 8.3 Brings Topology to the Geodatabase, ArcGIS 8.3 Brings Topology to the

Geodatabase, summer 2002

6. ESRI, ArcSDE 8.1 Questions and Answers , 2001, white paper

7. ESRI, ArcSDE Configuration and Tuning Guide for Oracle ver.8.3, Εγχειρίδιο χρήσης (pdf) USA

2002

8. ESRI, ArcSDE for Coverages Serving Coverages, Shapefiles, Map Librarian and ArcStorm

layers., Παρουσίαση 20th Annual ESRI International User Conference, Ιούνιος 2000

9. ESRI, ArcSDE, The GIS Application Server, Commercial Brochoure

10. ESRI, ArcSDE83Oracle9iInstallGuide v.8.3, Εγχειρίδιο χρήσης (html)

11. ESRI, Building a Geodatabase v9, Εγχειρίδιο χρήσης (pdf)

12. ESRI, Configuring ArcSDE to Use Oracle Spatial Third Party Data, An ESRI Technical Paper,

Αύγουστος 2002

13. ESRI, GeodatabaseWorkbook , Εγχειρίδιο χρήσης (pdf)

14. ESRI, Managing ArcSDE Services, Εγχειρίδιο χρήσης (pdf), USA 2003

15. ESRI, System design strategies, white paper March 2004

16. ESRI, The Geodatabase and ArcSDE,, Παρουσίαση GIS Solutionsfor Defence Seminar, ESRI

Australia , Νοέµβριος 2000

17. ESRI, Understanding ArcSDE, Εγχειρίδιο χρήσης (pdf), USA 2002

18. ESRI, Working with the Geodatabase Using SQL, White Paper

19. Gaskill Jackie, Dale Brooks, Understanding ArcSDE The Gateway to Your RDBMS,

Παρουσίαση 20th Annual ESRI International User Conference, ESRI - Washington D.C., Ιούνιος

2000

20. Harris Mark, Silvertand Jill, ArcSDE for Oracle Administration, Παρουσίαση 20th Annual ESRI

International User Conference, ESRI, Ιούνιος 2000

21. Horton Jack, Relational DBMS concepts for the new user, Παρουσίαση ESRI 20th Inte4rnational

User Conference , ESRI, Ιούνιος 2000

22. Jarvis Jim, Alan Jackson, ArcSDE Admin Tools, Παρουσίαση 19th Annual ESRI International

User Conference

23. Momjian Bruce, PostgreSQL Introduction And Concepts ADDISON & WESLEY Boston 2001


145

24. Muller Robert J., Database Design for Smarties: Using UML for Data Modeling, Learn UML

techniques for object-oriented database design. Morgan Kaufmann Publishers 1999.

25. Open GIS Consortium, "Simple Features Specification for SQL" http:// www.opengis.org

/techno/specs/99-049.pdf

26. Pacurari Doru I., The use of Oracle Spatial and ArcSDE for geodatabase access, College of

Engineering and Mineral Resources West Virginia University, Master of Science In Computer

Science thesis, Morgantown, West Virginia 2002

27. Rational Software, The UML and Data Modelling A Rational Software Whitepaper 2002

28. Rigaux Phillipe, Scholl Michel, Voisard Agnes, Spatial Databases with application to GIS, ,

Morgan Kaufmann, 2002

29. Schöllmann Hubertus, ArcSDE 8 New Name - New Possibilities, ESRI European User

Conference, ESRI Germany

30. Shashi Shechar, Sanjay Chawla, Spatial Databases, a tour, , Prentice Hall, Pearson Education

Inc., 2003

31. Shipman Lance, Moving from a single user database to multi-user ArcSDE and the Geodatabase,,

Παρουσίαση 19th Annual ESRI International User Conference, ESRI, Ιούνιος 2000

32. Stephens Ryan, Plew Ron, Sams teach yourself "Beginning Databases" in 24 hours, Sams

publishing, 2003

33. Theriault Marilene , Carmichael Rachel, Viscusi James, Oracle 9i DBA 101, Oracle Press, 2002

34. Twumasi Bright Osei, Modelling spatial object behaviours in object-relational Geodatabase,

International Institute for Geo-information Science and Earth Observation (ITC) Master of

Science in Geo-informatics thesis, March 2002

35. Αλεξόπουλος Ιωάννης, υνατότητες διαχείρισης χωρικών δεδοµένων µε χρήση της τεχνολογίας

ArcSDE και ο δικτυακός προσανατολισµός της χωρικής πληροφορίας. Πρόγραµµα

Μεταπτυχιακών Σπουδών «Γεωπληροφορικη» µάθηµα Χωρικές βάσεις δεδοµένων, ΕΜΠ,

Αθήνα, Ιούνιος 2003.

36. Αλεξόπουλος Ιωάννης, Ανάπτυξη Γεωγραφικού Συστήµατος πληροφοριών στην πόλη του

Πύργου Ν. Ηλείας για πολεοδοµικές εφαρµογές. Μεθοδολογία δηµιουργίας και προσεγγίσεις σε

εφαρµογές, ∆ιπλωµατική διατριβή, Τµήµα Μηχανικών Χωροταξίας, Πολεοδοµίας και

Περιφερειακής Ανάπτυξης, Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας, Σεπτέµβριος 2001

37. Αλεξόπουλος Ιωάννης, Συνοπτική περιγραφή περιεχοµένου Αναλυτικής Χαρτογραφίας, σχέση

µε τις γεωεπιστήµες και τάσεις. Πρόγραµµα µεταπτυχιακών σπουδών «Γεωπληροφορική»,

Αναλυτικές και ψηφιακές µέθοδοι χαρτογραφίας, ΕΜΠ, Μάρτιος 2003

38. Κιουστελίδης Ι. , Ο µηχανισµός της νόησης, εξελικτικές πλευρές της σκέψης και της φύσης των

εννοιών. Παπασωτηρίου 2002

39. Λέκκας ∆. Σηµειώσεις 2003 Τµήµα Μηχανικών Σχεδίασης Π & Σ Πανεπιστήµιο Αιγαίου

40. Νάκος, Β. Αναλυτικές και ψηφιακές µέθοδοι χαρτογραφίας. Ενότητα: Εισαγωγή. ιδακτικές

σηµειώσεις στο µεταπτυχιακό πρόγραµµα «Γεωπληροφορική», µάθηµα: Αναλυτικές και

ψηφιακές µέθοδοι χαρτογραφίας (GEO-642- 2) 2002.


146

41. Σελλης Τ., Στεφανάκης Μ., Χωρικές Βάσεις εδοµένων, Σηµειώσεις µεταπτυχιακού

«Γεωπληροφορική», ΕΜΠ, Αθήνα 2003

42. Στεφανάκης Εµµανουήλ, Βάσεις Γεωγραφικών ∆εδοµένων και Συστήµατα Γεωγραφικών

Πληροφοριών, Εκδόσεις Παπασωτηρίου 2003

43. Χαντζή Ι., Χαρτογραφική Σύνθεση & Γεωγραφική Ανάλυση σε περιβάλλον

Αντικειµενοστρεφών Βάσεων ∆εδοµένων, ΕΜΠ, Αθήνα 2002. (διπλωµατική εργασία).


147

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ

Λεξικό εννοιών

ArcGIS geodatabase data model = µοντέλο γεωβάσης δεδοµένων του ArcGIS

Versioning = απόδοση εκδοχών

Version reconcile = εναρµόνιση εκδοχής

Validate topology = επικύρωση τοπολογίας

Disconnected editing = αποσυνδεδεµένη επέµβαση

Spatial domain = χωρική κυριότητα ή συλλογή χωρικών ερεισµάτων

Ως χωρικά ερείσµατα θεωρούµε τα χαρακτηριστικά του χώρου των οποίων οι ιδιότητες (πχ.

προβολικό σύστηµα) οριοθετούν και ταυτοποιούν τον χώρο ή διαφορετικά καθορίζουν την χωρική

κυριότητα των δεδοµένων.

Spatial object, spatial component = χωρικό αντικείµενο

Spatial extent= χωρική έκταση ή εξάρτηση

Geographic object = γεωγραφικό αντικείµενο ή γεωγραφική οντότητα ή γεοντότητα. (νεολογισµός)

Entity, feature = οντότητα, χωρική µονάδα

Identity = ταυτότητα

Abstract data type = στοιχειώδης τύπος δεδοµένων

Table = πίνακας

Subtypes and attribute domains (κληροδοτούµενα υποσύνολα ή κληροδοτήµατα, και συλλογές

χαρακτηριστικών)

Feature dataset = σύνολο χωρικών δεδοµένων

Feature class = κλάση χωρικών οντοτήτων ή (κλάση γεοντοτήτων)

Dimension feature class (κλάση δεδοµένων διαστασιολόγησης)

Annotation feature class (κλάση οντοτήτων ονοµατολογίας)

Relationship class = Κλάση σχέσης

Topology class = Κλάση τοπολογίας

Geometric Network class = Κλάση γεωµετρικού δικτύου

Raster geodatabase = γεωβάση εικονοστοιχείων ή ψηφιδωτών εικόνων

Merge policy = πολιτική συνένωσης

Split policy = πολιτική διαχωρισµού

Spatial reference = πεδίο αναφοράς Πηγή: ιδία

Γενικός Οικοδοµικός κανονισµός, ΓΟΚ 1577/85

Οικοδοµικό τετράγωνο (Ο.Τ.) είναι κάθε δοµήσιµη ενιαία έκταση, που βρίσκεται µέσα στο

εγκεκριµένο ρυµοτοµικό σχέδιο ή µέσα στα όρια οικισµού και περιβάλλεται από κοινόχρηστους

χώρους. (ΓΟΚ. 1577/85, Άρθρο 2 §7)

Όρια οικοδοµικού τετραγώνου είναι οι οριακές γραµµές που το χωρίζουν από τους

κοινόχρηστους χώρους. (ΓΟΚ. 1577/85, Άρθρο 2 §8)


148

Ρυµοτοµική γραµµή είναι εκείνη που ορίζεται από το ρυµοτοµικό σχέδιο και χωρίζει

οικοδοµικό τετράγωνο ή γήπεδο από κοινόχρηστο χώρο του οικισµού. (ΓΟΚ. 1577/85, Άρθρο 2 §9)

Οικοδοµική γραµµή ή γραµµή δόµησης είναι το όριο οικοδοµικού τετραγώνου που ορίζεται

από το ρυµοτοµικό σχέδιο προς την πλευρά του κοινόχρηστου χώρου, έως το οποίο επιτρέπεται η

δόµηση. (ΓΟΚ. 1577/85, Άρθρο 2 §10)

Προκήπιο ή πρασιά είναι το τµήµα του οικοδοµικού τετραγώνου, που βρίσκεται ανάµεσα στη

ρυµοτοµική γραµµή και τη γραµµή δόµησης ή οικοδοµική γραµµή. (ΓΟΚ. 1577/85, Άρθρο 2 §11)

Παρόδια στοά είναι ο προσπελάσιµος από το κοινό στεγασµένος ελεύθερος χώρος του

οικοπέδου, που κατασκευάζεται σε επαφή µε την οικοδοµική γραµµή στη στάθµη του πεζοδροµίου και

επιβάλλεται από το εγκεκριµένο ρυµοτοµικό σχέδιο ή από τους όρους δόµησης της περιοχής". (ΓΟΚ.

1577/85, Άρθρο 2 §42, Ν. 2381/2000)

Εσωτερική στοά είναι ο στεγασµένος ελεύθερος χώρος που συνδέει κοινόχρηστους χώρους

του οικισµού ή προκήπια µεταξύ τους ή κοινόχρηστους χώρους του οικισµού µε ελεύθερους σε

προσπέλαση ακάλυπτους χώρους του οικοπέδου. (ΓΟΚ. 1577/85, Άρθρο 2 §43)

Κοινόχρηστοι χώροι είναι οι κάθε είδους δρόµοι, πλατείες, άλση και γενικά οι προοριζόµενοι

για κοινή χρήση ελεύθεροι χώροι, που καθορίζονται από το εγκεκριµένο ρυµοτοµικό σχέδιο του

οικισµού ή έχουν τεθεί σε κοινή χρήση µε οποιοδήποτε άλλο νόµιµο τρόπο. (ΓΟΚ. 1577/85, Άρθρο 2

§2).

Κοινωφελείς χώροι είναι οι χώροι του οικισµού που, σύµφωνα µε το εγκεκριµένο ρυµοτοµικό

σχέδιο, προορίζονται για την ανέγερση κατασκευών κοινής ωφέλειας. (ΓΟΚ. 1577/85, Άρθρο 2 §3)

∆ρόµοι είναι οι κοινόχρηστες εκτάσεις, που εξυπηρετούν κυρίως τις ανάγκες κυκλοφορίας.

(ΓΟΚ. 1577/85, Άρθρο 2 §4)

Πεζόδροµοι είναι οι δρόµοι, που προορίζονται κυρίως για την εξυπηρέτηση των πεζών.

(ΓΟΚ. 1577/85, Άρθρο 2 §5)

Συντελεστής δόµησης (Σ.∆.) είναι ο αριθµός, ο οποίος, πολλαπλασιαζόµενος µε την επιφάνεια

του οικοπέδου, δίνει τη συνολική επιφάνεια όλων των ορόφων των κτιρίων που µπορούν να

κατασκευαστούν στο οικόπεδο, σύµφωνα µε τις οικείες διατάξεις. (ΓΟΚ. 1577/85, Άρθρο 2 §27)

Παραδείγµατα κατασκευής γεωµετρίας (από

PostgreSQL-PostGIS):

Τύποι γεωµετρίας

POINT(0 0 0)

LINESTRING(0 0,1 1,1 2)

POLYGON((0 0 0,4 0 0,4 4 0,0 4 0,0 0 0),(1 1 0,2 1 0,2 2 0,1 2 0,1 1 0))


149

MULTIPOINT(0 0 0,1 2 1)

MULTILINESTRING((0 0 0,1 1 0,1 2 1),(2 3 1,3 2 1,5 4 1))

MULTIPOLYGON(((0 0 0,4 0 0,4 4 0,0 4 0,0 0 0),(1 1 0,2 1 0,2 2 0,1 2 0,1 1

0)),((-1 -1 0,-1 -2 0,-2 -2 0,-2 -1 0,-1 -1 0)))

GEOMETRYCOLLECTION(POINT(2 3 9),LINESTRING((2 3 4,3 4 5)))

Εισαγωγή

INSERT INTO SPATIALTABLE ( THE_GEOM, THE_NAME )

VALUES (

GeometryFromText('POINT(-126.4 45.32)', 312),

'A Place'

)

Σύνοψη µερικών από τους πίνακες µιας γεωβάσης.

(Geodatabase tables ή Geodatabase metadata):

GDB_ANNOSYMBOLS Stores feature class annotation

GDB_ATTRRULES Rules for attribute domains

GDB_CODEDDOMAINS Coded values for each domain

GDB_DEFAULTVALUES Default values for object class subtypes

GDB_DOMAINS Attribute constraints associated with ATTRRULES

GDB_EDGECONNRULES Edge connectivity rules for geometric networks

GDB_FEATURECLASSES Stores the feature classes

GDB_FEATUREDATASET Stores the feature datasets

GDB_FIELDINFO Field names and default values for attributes associated with feature classes

GDB_GEOMNETWORKS Geometric networks for a feature dataset

GDB_JNCONNRULES Junction connectivity rules for geometric networks

GDB_NETCLASSES Stores network classes for geometric networks

GDB_NETWEIGHTASOCS Network weights for geometric networks

GDB_NETWEIGHTS Association between network weights and network classes

GDB_NETWORKS Stores logical networks

GDB_OBJECTCLASSES Stores all object classes

GDB_RANGEDOMAINS The range of possible values for a domain

GDB_RELCLASSES Describes table relationships

GDB_RELEASE Stores the geodatabase version (a single record table)

GDB_RELRULES Object class relationship rules

GDB_SPATIALRULES Stores the geodatabase spatial rules

GDB_STRINGDOMAINS Stores the format string for a domain

GDB_SUBTYPES Valid subtypes for object classes

GDB_USERMETADATA Holds user defined metadata for the entire geodatabase

GDB_VALIDRULES Stores all valid rules for the geodatabase

Πηγή: Mark Harley, Moving Your SDE System To A Geodatabase, ESRI UC2000


150

ESRI Data model templates

Μερικές από τα τις εφαρµογές για τις οποίες διατίθενται µοντέλα (σε πρώιµες

ή ώριµες εκδόσεις) είναι προς το παρόν (ESRI 2004):

Μοντέλο διευθυνσιολόγησης (Address model)

Μοντέλο για θέµατα γεωργίας (Agriculture model)

Μοντέλο αρχειοθέτησης (Archiving model)

Μοντέλο διαχείρισης της ατµόσφαιρας (Atmospheric model)

Μοντέλο βασικού χάρτη (Basemap model)

Μοντέλο βιοποικιλότητας (Biodiversity model)

∆ηµογραφικά διοικητικά όρια (Census-Administrative Boundaries model)

Αµυντικά θέµατα (Defence- intelligence model)

Μοντέλο διαχείρισης ενέργειας (Energy Utilities model)

Μοντέλο διαχείρισης ενέργειας 2 (Energy Utilities - MultiSpeak TM)

Μοντέλο διαχείρισης περιβάλλοντος (Environmental Regulated Facilities model)

∆ασολογικό µοντέλο (Forestry model)

Μοντέλο γεωλογίας (Geology model)

Μοντέλο διαχείρισης υπογείων υδάτων (Groundwater model)

Μοντέλο για συστήµατα υγείας (Health model)

Αρχαιολογικό µοντέλο (Historic Preservation and Archaeology model)

Μοντέλο υδρολογίας (Hydro model)

Μοντέλο υδρολογίας 2 (International Hydrographic Organization (IHO) S-57 model)

Κτηµατολογικό µοντέλο (Land Parcels model)

Μοντέλο τοπικής αυτοδιοίκησης (Local Government model)

Μοντέλο για εφαρµογές ναυτιλίας (Marine

∆ιαχείριση πετρελαιοειδών Petroleum model

Μοντέλο σωληνώσεων (Pipeline model)

Μοντέλο διαχείρισης εικόνων (Raster model)

Μοντέλο τηλεπικοινωνιών (Telecommunications model)

Μοντέλο µεταφορών (Transportation model)

Μοντέλο εφαρµογών διαχείρισης νερού (Water Utilities model)

Πηγή: ESRI 2004


151

Αρκτικόλεξο

CAD Computer Assisted Design

CASE Computer Assisted System Engineering

COM Component Object Model

CORBA Common Object Request Broker Architecture

DBMS Database Management System

DDL Data Definition Language

DLL Dynamic Link Library

ESRI Environmental System Research Institute

GML Geography Markup Language

HTTP Hypertext Transfer Protocol

LAN Local Area Network

OLE Object Linking and Embedding

OODBMS Object-oriented Database Management System

ORDBMS Object-relational Database Management System

RDMS Relational Database Management System

SF Simple Features

SQL Structured Query Language

SVG Scalable Vector Graphics

TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet Protocol

UML Unified Modelling Language

WAN Wide Area Network

WCS Web Coverage Service

WFS Web Features Service

WMS Web Map Service

Πηγή: ιδία


152

Where is the Life we have lost in living?

Where is the wisdom we have lost in knowledge?

Where is the knowledge we have lost in information?

T.S. Eliot, "The Rock", 1934

Επικοινωνία...

[email protected]

Copyright © Αλεξόπουλος Β. Ιωάννης, 2004

Με επιφύλαξη παντός δικαιώµατος. All rights reserved.

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ... · 2007-02-14 ·...

Documents

Transcript of ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ... · 2007-02-14 ·...