A GIS Fe jlődés Trendjei

1. A GIS Fejlődés Trendjei Előadás a „10 éves a Térinformatika Tanszék” Tudományos Ülésszakon

2. Tartalom • Motiváció • A Térbeli Adatok Elosztásának és Előállításának Új Lehetőségei • A Térbeli Adatok Elosztása • A Térbeli Adatnyerés Néhány Új Vonása • Adatmodellek Adatszabványok és a WEB • Felhasználói Változások • Következtetések Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

3. Motiváció • Tanulmányt írtam 1994 végén a A GIS AZ EZREDFORDULÓN címmel • A Térinformatika Tanszék 10. évfordulója jó alkalomnak tűnik a megjósolt trendek, a tényleges fejlődés és az újabb elvárások egybevetésére Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

4. A Térbeli Adatok Elosztásának és Előállításának Új LehetőségeiA Térbeli Adatok Elosztása • A nemzeti térbeli adatinfrastruktúra (NSDI) 1994-es észak amerikai meghirdetése óta - legalább is programként - elterjedt az egész világon • A program lényege az volt, hogy a felhasználó a szabványosított meta adatok segítségével kiválassza a szükséges térbeli adatot letöltse,esetleg adathordozón megrendelje. Az USA-ban mindezt ingyen Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

5. Partnerek Elosztó központ (katalógus) Meta adatok Keretadatok GEOadatok Szabványok Nemzeti Térbeli Adat Infrastruktúra Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

6. Hogyanműködött a 90-es évek végén az Ellátó Központ Ellátó Központ Csomópontok Kapu Web szerver applet vagyűrlap Z39.50 Web kliens cgi/szervlet Szerverek listája Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

7. Delivery Mechanisms Organizational Remits Technologies Finance/Human Resources Standards Policies Data Digital Earth Global Map ISO/TC211 GSDI Kapcsolatok 1999-től az NSDI globális ágakat is hajtott – GSDI és Al GoreDigital Earth programjának keretében az egész földre kiterjedő feladatokra is alkalmazásra került NGDF ASDI NSDIPA ICDE EGII Corine CGDI NSDI APSDI NSIF HUNAGI SNIG Open GIS Consortium NaLIS Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

8. Napjainkban a térbeli adatinfrastruktúrák központi portálokon keresztül érhetők el A fejlesztés keretét az USA-ban az elektronikus kormányzás (e-Government) egy ablakos (One Stop) koncepciójának megvalósítására indított 24 projekt egyike, a http://geodata.gov WEB portál biztosítja. Gyakorlatilag azonos interfésszel hozott létre WEB portált az Európai Unió ( http://eu-geoportal.jrc.it ), illetve India ( http://gisserver.nic.in/nsdiportal/gos ) is. Természetesen a tartalom, részben a későbbi kezdésnek, illetve Európa esetén a nemzeti széttagoltságnak betudhatóan jóval szerényebb. Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

9. Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

10. Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

11. Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

12. Térbeli adatok elosztása +szolgáltatások Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

13. Hálózati szolgáltatások bonyolult geoinformációs feladatok megoldására és az SWE projekt A kényelmes információhoz jutás a világhálón szolgáltatásokat igényel. A WEB szolgáltatások során a felhasználó megfogalmazott keresését a bróker felé továbbítja. Ugyancsak a bróker felé irányul a feldolgozó modulokat létrehozókpublikációs közlése is. Apublikációkvizsgálata alapján abrókerhozzákapcsoljaakeresésnekmegfelelő létrehozóhozafelhasználót. Mivel a legtöbb esetben a feldolgozás több modul szekvenciális összekapcsolását igényli ezért aláncolásrais szükség van a különbözőlétrehozókmoduljai között Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

14. A WEB szolgáltatások az alábbi WEB szabványokon alapulnak: A modul publikálására a WSDL (WEB Service Definition Language) szolgál, ami egy XML formátum a szolgáltatás meghatározására; A keresést az UDDI (Universal Description, Discovery and Integration) protokoll felhasználásával végzi a rendszer; A hozzákapcsolásta SOAP (Simple Object Access Protocol), XML (Extended Markup Language) és HTTP (Hypertext Transfer Protocol) teszik lehetővé; A láncolás a BPEL (Business Process Execution Language), a BPEL és a Java összekapcsolásából létrehozott BPELJ és az XML segítségével programozható. Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

15. A térbeli szolgáltatások többek közt abban különböznek a különböző üzleti szolgáltatásoktól, hogy feldolgozó moduljaik az OGC (Open GIS Consortium) specifikációira támaszkodva készülnek. A figyelembe vett OGC térbeli szolgáltatás szabványok a következők: A WEB Coverage Services (WCS) definiálja a WEB interfészt többdimenziós, több időponthoz tartozó térbeli adatok interoprábilis, on-line eléréséhez. A WEB Feature Services (WFS) alapján készült WEB interfésszel objektum alapú térbeli adatok érhetők el. A WEB Map Services (WMS) alapú interfész lehetővé teszi a különböző WEB források alapján történő térképkészítést. A WEB Registry Services (WRS) olyan interfészek meghatározására szolgál, melyek segítségével nyilvántartásokból (regiszterekből) kereshetők adatok vagy szolgáltatások. Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

16. Összetett térinformatikai feladatok felhasználó barát feldolgozása a világhálón: GeoBrain A GeoBrainabból indul ki, hogy a feladat az archívumokban lévő geo-objektumokból a felhasználó által igényelt geo-objektumok létrehozása. A létrehozási folyamatot a geo-fa írja le, mely olyan virtuális objektumnak tekinthető, ahol a csomópontok a feldolgozási sorrend egyesmoduljait reprezentálják. A felgyülemlett óriási globális térbeli adatmennyiség (NASA) feldolgozhatósága másként nem képzelhető el. W3C és OGC szolgáltatási szabványokat használ Hasonló feladatokat céloz meg az Open GRID is Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

17. Egyre nagyobb igény van jelenidejű adatokra, melyek az adatbázisban tárolt adatokkal együtt biztosítják a dinamikus térbeli döntéshozás lehetőségét. Ilyen dinamikus Internetes rendszerek létrehozását célozta meg a Sensor Web Enablement (SWE) Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

18. Az OGC SWE projektje új szolgáltatások specifikációját is igényli: SensorML – információs modellek és szenzor kódolások Observations & Measurements – a mérések és megfigyelések kódolása és információs modellje Sensor Collection Service – közvetít a felhasználó és raktár vagy jelen idejű csatorna között Sensor Planning service – közvetít a kliens és a szenzor kezelő között Web Notification service – a kliens és szolgáltatás dialógust kezeli Vincent Tao demójahttp://www.geoict.yorku.ca/ Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

19. A Térbeli Adatnyerés Néhány Új Vonása • Jelenidejű Szenzor adatok (lsd. SWE) • WADGPS (Wide Area Differential GPS) az USA-ban WAAS, Japánban MSAS, Európában EGNOS – 1-3 m pontosság • RTK GPS+nagy adatátviteli sebességű mobil az adatbázis közel jelenidejű frissítését is lehetővé teszi • Tömeges adatnyerés – LiDAR-ral Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

20. A LiDAR elterjedése és újszerű hasznosítása Síkrajzi információ az intenzitás képből, magassági információ a távolsági képből A LiDAR ma már intenzitást is mér, ami közelíti a fényképhez. Ha a fényképpel együtt használjuk közös tájékozást kell biztosítani. Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

21. A direkt tájékozás széleskörű alkalmazása • a Kreuztal-i IGI cég AEROcontrol™ nevű GPS/INS rendszere: • - Inerciális rendszer (INS) • - 12 csatornás L1/L2 GPS vevő • - AEROcontrol™ kompjuter • - CCNS 4 repülés irányító rendszer • GPS referencia állomás • Utófeldolgozáshoz az IGI AEROoffice™ nevű szoftvere A direkt tájékozás alapelve: az (X,Y,Z) koordináták És a (f,w, k) elfordulásokat a repülés alatt határozzák meg Európában a Hansa Luftbild akkor használja, ha nagy területen kell ortofotót csinálni Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

22. Nagyfelbontású műholdak Már az 1996-os ISPRS kongresszust követően nagy várakozás előzte meg az 1 m felbontású képeket készítő műholdakat, melyek végül is 1999-től kezdődően olyan üzemszerű kereskedelmi szolgáltatást nyújtanak, ami sok vonatkozásban versenyezni tud a légifényképezéssel. Jelenleg három 1m felbontású műhold szolgáltatásai vehetők igénybe. Ezek az Ikonos-2, melyet 1999-ben, a QuickBird-1, melyet 2000-ben és az Orbview-3, melyet 2003-ban állítottak üzembe. A gyakorlati adatgyűjtésben ezek mellett igen nagy szerepet játszik a 2.5 m felbontású képeket készítő, 2002-ben fellőtt Spot-5 is, ami feltehetőleg a SpotImage cég ismertségének és gazdag szolgáltatásainak tudható be. Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

23. A kis szatelliták lehetséges elterjedése http://centaur.sstl.co.uk/SSHP/ sztereo nem sztereo A kis szatelliták az űr missziók tapasztalatai alapján kis súlyúak és olcsók. Többet fel lehet lőni, gyakrabban szolgáltatnak adatot. Elterjedésük piaci – pénzügyi kérdés Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

24. Adatmodellek, Adatszabványok és a WEB Grafikus és leíró adatok közös adatbázisban: 1997 Oracle 8 Spatial 2004 Oracle 10g ingyenes Locator modulja (ugyanaz mint a 8 spatial) GIS szoftverhez csatlakozva tárolja mind a leíró, mind a grafikus adatokat. A 10g Spatial moduljaönálló GIS - saját programozható MapViewer jáva szervletje segítségével, mely az Oracle alkalmazás szerverén fut, számtalan térinformatikai alkalmazást önmaga szolgáltat vállalati intranet vagy Internet környezetben Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

25. LSB (Hely Alapú Szolgáltatások) alkalmazást mutatunk be a Spatial és a Mapviewer felhasználá-sával. Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

26. A térbeli adatbázis a vállalati adatbázis szerves részévé vált A GIS elhelyezkedése az amerikai közmű cégek szervezetében Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

27. Az objektum központú adatmodell kialakítása és főképp szabványosítása egyelőre még várat magára. Az egyetlen kivétel az SDSFIE (http://rpm.wes.army.mil/SDS.asp) – az USA hadsereg térbeli adat és üzemeltetési szabványa, mely folyamatos fejlesztéssel igyekszik kielégíteni a rokon szakmai közösségek igényeit is: a szabvány új verziója olyan 3 dimenziós objektumokat is meghatározni készül, melyek szükségesek a geotechnikai – geológiai adatbázisok létrehozásához. A geotechnikai, geológiai feltárás által igényelt objektumok bevonásának igénye a térbeli objektumok szabványosított rendszerébe nem csak az USA-ban merült fel. 2001 óta végeznek kutatást Ausztráliában is az XMML létrehozása céljából (http://www.ned.dem.csiro.au/XMML/) , melyet a földtudományi feltárás szabványosított nyelveként terveznek realizálni. Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

28. A szabványosítási munkák legintenzívebben a WEB-bel kapcsolatban folynak. A "Földrajzi Információs Közösségek" fogalmi fordítóját az XML alapú szakmai térbeli adat leíró nyelvek alapján lehet megvalósítani. Az OGC 2003 elején jóváhagyta a GML nyelv 3. verzióját, mely lehetővé teszi a szemantikával ellátott 2D-s és 3D-s (sőt, ha az idő dimenziót is figyelembe vesszük a 4D-s) térbeli adatok alfanumerikus továbbítását a klienshez. A 2D-s adatokat az SVG-be a 3D-s adatokat a VRML XML-es utódjának tekinthető X3D-be transzformálva jeleníti meg a kliens képernyője. A GML-hez objektum katalógus is csatolható, azaz megvan a lehetőség szabványos objektum katalógusok alkalmazására is. Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

29. A GML-ben kódolt információ útja a klienshez Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

30. Felhasználói Változások • A GIS az informatika szerves részévé vált • Hogy milyen nagy részévé az attól függ: • Hogy mennyire bővülnek és olcsóbbodnak a térinformatikai szolgáltatások, beleértve a térbeli adatszolgáltatást is • Hogy mennyire tekinthetők a hatékonyság növelőinek a GIS alkalmazások • Hogy mennyire lesz sikeres az óvodai, iskolai, egyetemi oktatás a térbeliség, a földrajz és az ezeket is magába foglaló informatika vonatkozásában Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

31. Az alkalmazások típusai • Kutatás – kevesen művelik, osztott adat és feldolgozás igény • Tervezési feladatok – vállalati adatbázis Internetes vagy terepi frissítés • Üzemi rendszerek – a statikus és dinamikus rész különböző súlya pld. a közmű és a szállítási rendszereknél • Laikus felhasználók vannak a legtöbben, adatokat és szolgáltatásokat szinte kizárólag az Internetről várják Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

32. A GIS alkalmazások hatékonysága • Az alkalmazások hatnak a környezetre, ha nincs alkalmazás nincs hatás – aGIS lehetőség • A GIS-re támaszkodó döntések, tervek hasznossága csak hosszabb távon és akkor sem minden esetben forintosítható • Valóban jó döntéseket csak akkor tudunk hozni, ha minden elérhető paramétert bevonunk a vizsgálatba, és gondoskodunk arról, hogy a paraméterek aktuálisak legyenek • A GIS számtalan olyan alkalmazás megoldására képes optimalizálási eljárások bevonásával, melyek közvetlen, gyors forintosítható eredményt szolgáltatnak, ehhez azonban ki kell építeni a hálózati feladatmegoldó szolgáltatásokat Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

33. Következtetések • Létrejöttek a műszaki feltételei a térbeli adatok keresésének és letöltésének a WEB-en. • Az OGC specifikációk alapján olyan szoftverek születtek, melyek lehetővé teszik az interoperábilitást a WEB térképek készítésekor • A W3C és OGC szabványok alapján kutatási projektek indultak be feladat megoldó WEB szolgáltatási rendszerek kialakítására • A térbeli adatnyerés lehetőségei nagymértékben bővültek a differenciális és RTK GPS technikák elterjedésével, a LiDAR technika tömeges alkalmazásával, a direkt tájékozással végrehajtott gazdaságos légifényképezéssel, az 1 m pixel felbontású műholdak üzembe állásával Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

34. A jövő tervei komoly szerepet szánnak az úgynevezett kis műholdaknak a térbeli adatnyerésben • Az Oracle Spatial-lal megvalósult a grafikus és leíró adatok közös adatbázisba helyezése ez elősegítette, hogy a GIS a felmért USA cégek mintegy 60%-ában a vállalati információs rendszer szerves része • Objektum központú GIS szabványként továbbra is csak az SDSFIE amerikai katonai szabvány szerepel. Mivel az XML alapú GML lehetőséget teremt a profilok létrehozására, megalapozva ezzel a szakmai közösségek fogalmi fordítóját, szükség van az SDSFIE kiterjesztésén alapuló szabványos objektum definíciók nemzetközi létrehozására. Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

35. A térinformatika a felhasználók szempontjából az informatika szerves részévé vált. • A laikus felhasználók száma rohamosan növekedik, de ahhoz hogy ez folytatódjon bonyolult alkalmazások egyszerű és tetszetős megjelenítésére van szükség ingyen vagy nagyon olcsón Sárközy F. A GIS fejlődés trendjei

36. Köszönöm a Figyelmet