home
***
CD-ROM
|
disk
|
FTP
|
other
***
search
/
Chip 1996 April
/
CHIP 1996 aprilis (CD06).zip
/
CHIP_CD06.ISO
/
hypertxt.arj
/
9410
/
TERINF.CD
< prev
next >
Wrap
Text File
|
1994-11-23
|
20KB
|
336 lines
@VElmélkedés a térinformatikáról@N
@VNa hogy is van az?@N
Már a csapból is térinformatika folyik. De valóban
mindenki tisztában van vele, hogy mirôl beszél? A
térinformatika szó a nemzetközileg használt GIS
(Geographical Information System), azaz földrajzi
információs rendszer magyarítása. Ebbe sok minden belefér.
Mielôtt megpróbálnánk értelmet adni a szónak, lássunk egy a
hajánál fogva elôráncigált példát. Sokféle ismerettel
rendelkezünk, aminek közvetve, vagy közvetlenül földrajzi
vonatkozása van. A sarki fûszeres például egy olyan
összetett kifejezés, amelyben egy objektum helyzeti adatait
(sarki) összekapcsoltuk annak egy tulajdonságával, vagy más
szóval leíró adatával (fûszeres). Ha nagyon akarnánk
megkereshetnénk a térképen azt a sarkot, elôkereshetnénk a
delikvens iparengedélyét és így tovább. Ezáltal a pontos
geodéziai koordinátákat (mármint a sarkot) összeköthetnénk
a fûszeres adóbevallásával, amibôl -- szigorúan csak a
példa kedvéért -- következtetni lehet mondjuk a forgalmára.
Ha ezt egy városban az összes sarki fûszeressel
megcsináljuk, úgy egy térképen megjelenítve és a
forgalommal összevetve képet kapunk a város fûszeressel
való ellátottságáról. Kiderül, hogy mely kerületekben
nagyobb a forgalom, melyekben hiányos az ellátás. Ez már
térinformatika lenne a javából. Na de menjünk egy kicsit
vissza a térzivataros történelembe!
A térinformatika gyökerei, a térképészetben, pontosabban a
számítógéppel támogatott térképészetben (CAM -- Computer
Aided Mapping) és a számítógéppel támogatott tervezésben és
rajzolásban (CADD -- Computer Aided Design and Drafting)
keresendôk. Ezek a rendszerek különbözô szempontok alapján
a grafikus adatokat úgynevezett rétegekbe rajzolják,
amelyeket mint fóliákat egymásra lehet fektetni. Ez a
módszer teljesen megfelel a kézi térképrajzolás és
szerkesztés munkafolyamatának. A rétegek (utak rétege,
házak rétege, telekhatárok rétege stb.) között semmiféle
összeköttetés nem létezik, csak a közös koordinátarendszer
kapcsolja össze ôket. Ezzel bármilyen, jó minôségû térkép
rajzolható. A változásvezetés leegyszerûsödik, naprakész
és pontosabb lesz. Ez azonban nem más, mint a kézi
térképészet és a papíralapú térképek gyártásának
számítógépes támogatása. Ezzel szemben nincs lehetôség
elemzô vagy szimulációs feladatok elvégzésére.
A másik térinformatikai neandervölgyi az AM/FM (Automated
Mapping/Facility Management), az automatizált térképészet,
a közmûhálózatok nyilvántartási és igazgatási rendszere.
Ez is a CADD technológián alapszik azzal a különbséggel,
hogy a cél az adattárolás, elemzés- és a beszámolókészítés.
Itt a térkép nem geodéziai absztrakció, hanem a
közmûrendszer részeibôl felépített komplex egység, a
hálózat grafikus ábrázolása. A hálózatban az elemek
meghatározott kapcsolatban állnak egymással. Ezt a
kapcsolatot relációnak is nevezzük, és nem véletlenül. A
közmûnyilvántartó rendszerek adattárolása és adatszervezése
a grafikus adatok különlegessége és a leíró adatok
kapcsolódása miatt egyedi, de alkalmas a hálózattal
kapcsolatos elemzések elvégzésére.
A térinformatikai rendszer ezzel szemben lehetôvé teszi
tetszôleges földrajzi (grafikus) és tetszôleges leíró
(alfanumerikus) adatok együttes kiértékelését. A térképi
elemek helyét és geometriáját, valamint egymáshoz való
kapcsolódásukat az adattopológia írja le. Ezáltal nem
pontokat, vonalakat és szimbólumokat látunk, hanem olyan
elemeket, amelyeknek grafikus megjelenítése pont, vonal
vagy szimbólum. Egy telek például a határvonalaival írható
le. A határvonalak -- a valóságban és az ebbôl következô
topológiai összefüggésük szerint -- zárt poligont alkotnak.
Csak így számíthatjuk ki a telek területét. Kevésbé
intelligens szoftverekkel nem lehet megfelelô topológiát
létrehozni, így nyitva maradhat a telek határoló poligonja.
Amennyiben az adatállomány egy úgynevezett magasabbrendû
(magyarán térinformatikai) rendszerbe kerül, ki kell adni
egy ""Szézám zárulj!" parancsot, ami -- megfelelô geodéziai
módszerekkel és pontossággal -- zárt poligonokat hoz létre.
Ezért nem mindegy, hogy mit nevezünk térinformatikai
rendszernek. Késôbb találunk néhány utalást olyan
követelményekre, amelyeknek egy -- valódi! --
térinformatikai rendszer mindenképpen meg kell feleljen.
@VAlkalmazások@N
A térinformatikát a legkülönbözôbb területeken lehet
bevetni. Klasszikusan a közmûvek (gáz, víz, áram, távfûtés,
telefon), a segélyszolgálat (tûzoltóság, rendôrség,
mentôk), az önkormányzatok, a városfejlesztés, tervezés, az
ingatlankataszter (földhivatalok), a földmérés,
földrendezés és a környezetvédelem területén alkalmazzák.
Vannak azonban speciális alkalmazások is, például a
reklámiparban vagy a szállítmányozásban.
Vegyük példaként egy valamilyen (áram, gáz, csatorna, víz
stb) szolgáltatót. Egy hálózat üzemeltetéséhez szükség van
az alaphálózat pontos geodéziai térképére. Nem árt, ha van
hozzá megfelelô alaptérkép is. Ami viszont ennél sokkal
fontosabb, az a hálózati modellezés. A napi üzemeltetési
munka, a rendszeres karbantartás, a megelôzô karbantartás,
a hibaelhárítás, a tervezés és fejlesztés, a különbözô
hálózati veszélyhelyzetek és károk szimulációja, a
megfelelô intézkedési terv kidolgozása mind-mind olyan
feladatok, amelyek megoldása inkább a hálózati logika és a
mûszaki nyilvántartás megfelelô kapcsolásával támogatható
hatékonyan. Sok ígéretes térinformatikai beruházás került
zsákutcába, és emésztett fel csillagászati összegeket, mert
a térképészeti szempontból elindított adatgyûjtés
gyakorlatilag alig hoz hasznot a szolgáltató szempontjából.
Ekkor a térinformatikát mint módszert kell bevetni.
@VA környezet@N
Kezdetben vala a PC és a nagygépes (mainframe) környezet.
Egy valamennyire turbós 386-os már megfelelt -- annakidején
-- néhány felhasználói igénynek. Késôbb, az adatmennyiség
és a munkaállomások teljesítménynövekedésével megjelentek a
Unix alapú rendszerek. Ezek szép lassan leváltják a
nagygépes rendszereket, amelyek -- azonkívül, hogy semmi
elônyük sincs -- kegyetlenül drágák. A hardverárak
zuhanása magával hozta a szoftverárak csökkenését is.
Jelenleg a Unix alapú gépek alapkonfigurációi is nagyrészt
kielégítik a térinformatikai rendszereknek a hardverrel
szemben támasztott követelményeit.
A PC-k kategóriájában a Pentiummal ellátott gépek már
megfelelô teljesítményt mutatnak föl. Itt inkább a
kiegészítô perifériák csatolhatósága, valamint a DOS
primitívsége jelent korlátot. A sok periféria (merevlemez,
CD meghajtó, hálózati kártya stb.) leterhelik a rendszert,
és ettôl néha elviselhetetlenül lassú lesz. Talán a
Windows-NT új fellendülést hoz ezen a területen, de addig a
Unix munkaállomások jelentik az optimális technológiát.
Ezek megfelelô módon konfigurálhatók, szinte tetszôleges
méretû hálózat hozható létre velük. Grafikus és
multimédiás képességükkel különösen alkalmasak a
térinformatikai alkalmazások telepítésére.
@VTérinformatika és multimédia@N
A multimédia szintén slágertéma, a térinformatikában is
nagy szerepet játszhat. Egy csatornahálózat (gáz vagy
vízhálózat) esetében rendszeresen felül kell vizsgálni a
csövek belsô állapotát, a korrózió mértékét, egyéb külsô
behatások által keletkezett károkat stb. Erre a célra egy
""csôgörényt" eresztenek a csôbe. Ez tulajdonképpen egy
megfelelôen felszerelt távirányított videókamera. A
csôgörény végighalad a csövön és végigpásztázva azt,
dokumentálva belsô állapotát. Egy térinformatikai
rendszerben lejátszuk ezt a videót, miközben egy szimbólum
mutatja a csôgörény pontos helyét. A sérült helyek,
szakaszok a térképen megjelölhetôk és a hozzátartozó
videókockák hozzárendelve tárolhatók és újra lejátszhatók.
A diagnózisnak megfelelôen lehet irányítani a hibaelhárító,
karbantartó csapatok munkáját.
@VAdatbázis@N
Az idôk során kiderült, hogy a térinformatikai rendszerek
természetükbôl adódóan rendkívül adatigényesek. Ez azt
jelenti, hogy a megfelelô hatékonyság eléréséhez nagyon
nagy (esetenként több 10-100 Gbyte) és nagy pontosságú,
naprakész adatállományra van szükség. Ez megdrágítja a
rendszer bevezetését és üzemeltetését. A drágán beszerzett
(például digitalizált) adatok védelme, biztonsága és
konzisztenciája kiemelt feladat. Ezért a térinformatika e
része elsôsorban adatbázis-probléma. Az adatbázisok
felépítésére több megoldás létezik. Mivel a
térinformatikai szoftverek többsége valamilyen térképészeti
program továbbfejlesztése, meglehetôsen elterjedt az a
szokás, hogy a grafikus adatok a leíró adatoktól külön
egységben és struktúrában tároljuk. Ezt általában úgy
oldják meg, hogy a grafikus adatok sûrítve, egyedi
struktúrájú file-okba, a kapcsolódó leíró adatokat pedig
egy relációs adatbázisban táblázatokba szervezik. Ez már
nagy elôrelépés a térképészeti rendszerekkel szemben,
hiszen a relációs adatbáziskezelôk (Informix, Oracle stb.)
sokrétû, a térinformatikai rendszer által közvetlenül
használható szolgáltatást nyújtanak. A relációs
adatbáziskezelôk ki vannak hegyezve az adattárolás,
adatvédelem, adatbiztonság és adatkonzisztencia biztosítása
szempontjából.
Az ilyen szervezésû rendszereknek (ARC/INFO, Integraph
stb.) van azonban egy nagy hátrányuk. A grafikus adatok
védelméért, biztonságáért és konzisztenciájáért még mindig
az alkalmazásfejlesztô a felelôs, ami rendkívül
szerencsétlen dolog. A leíró adatokért felelôs relációs
adatbáziskezelô mechanizmusait követni, azokkal összhangban
lévô algoritmusokat kitalálni és alkalmazni borzasztóan
hálátlan feladat. Nem beszélve arról, hogy míg a relációs
adatbáziskezelôk könnyedén megbirkóznak akár több száz
gigabyte-os állományokkal, addig egy Unix, vagy pláne
MS-DOS operációs rendszer térdre kényszerül 1-2 Gbyte után.
Egy file-okba szervezett állomány több, az operációs
rendszer által állított korlátba ütközik. Elég, ha
megemlítjük, hogy minden operációs rendszer megszabja az
egy idôben megnyitható file-ok számát. Ebben
katasztrofális hibalehetôségek rejlenek.
Egy ilyen rendszeren készült alkalmazásban sok a
hibaforrás, amelyeket nem lehet egyértelmûen kezelni.
Bizonyos esetekben pedig olyan mélységû unixos vagy DOS-os
rendszerismereteket követel meg a fejlesztôtôl és néha a
felhasználótól, hogy valamelyik a kettô közül bedobja a
törülközôt.
Mi lehet erre a megoldás? A grafikus adatok is csak adatok,
mégha speciális struktúrában is. Az adatbáziskezelôk újabb
verziói a hagyományos táblázatok mellett kezelnek
úgynevezett BLOB-okat (Binary Large Object) is. A BLOB egy
elvileg akármekkora nagyságú, az adatbáziskezelô
szempontjából tetszôleges struktúrájú adathalmaz. Az
adatbáziskezelô mechanizmusai ugyanúgy érvényesek rá, mint
a táblázatokra. Kézenfekvô tehát, hogy a térinformatikai
rendszer grafikus adatait BLOB-okba -- általában négyesfa
elrendezésben -- szervezzük. Ezzel több legyet ütünk egy
csapásra. Elindulunk a térinformatika szabványosítása
felé, hiszen a relációs adatbáziskezelôk nemzetközi
szabványokra épülnek. A térinformatikai rendszer ezáltal
-- az alkalmazásfejlesztô beavatkozása nélkül --
automatikusan megfelel az alapvetô követelményeknek:
osztott adatbázisok támogatása; tetszôleges méretû
adatállomány kezelése; adatvédelem, adatbiztonság és
adatkonzisztencia biztosítása rendszerszinten; osztott
feldolgozás támogatása; többfelhasználós alkalmazások
támogatása; egyidejû adatlekérdezések és változtatások
rendszerszintû; igazgatása; ügyfél- vagy
kiszolgálóarchitektúra támogatása; rugalmas bôvíthetôség;
széleskörû integrálhatóság.
Az ilyen rendszerek (Gradis, SICAD/open) a beruházás
biztonságát is fokozzák, hiszen ha a relációs adatbázis új
verziója új szolgáltatásokat vezet be, a térinformatikai
rendszer automatikusan rendelkezik majd velük. îgy a
rendszer -- legalábbis az adattárolás szempontjából -- nem
évül el. Egy térinformatikai rendszer sohasem áll egyedül
egy felhasználónál. A legtöbb helyen pénzügyi-gazdasági,
vállalatirányítási, készletgazdálkodási, folyamatirányítási
stb. információs rendszerek kerülnek telepítésre. Itt
rendkívül fontos szó az integráció. Egy integrált
környezetben minden információs rendszer hatékonyabban
mûködik.
@VObjektum@N
Van még néhány lényeges szempont, amely egy korszerû
térinformatikai rendszert jellemez. Az egyik leginkább
közszájon forgóról ejtsünk pár szót. Az objektumok a
térinformatikai rendszerben tulajdonképpen speciális
adatmodelleket jelentenek, amelyek bizonyos grafikus és
leíró adatok összekapcsolásával jönnek létre. Az
objektumokat célszerû úgy definiálni, hogy azok a
valóságban elôforduló, a felhasználó terminológiájának
megfelelô tárgyakat írjanak le. Ezt nevezik a valós világot
leképezô adatmodellnek. Az objektumokhoz szabályokat lehet
felállítani, amelyek szintén valamilyen valós körülményt
szögeznek le. A telek nevû objektumhoz többek között
például a következô szabályokat köthetjük, mellette
zárójelben a szabály eredete:
-- a telekhatárok alkossanak zárt poligont (geodézia);
-- a telek kapjon pontosan egy helyrajzi számot
(közigazgatás);
-- a teleknek legyen egy vagy több tulajdonosa (jog);
-- a teleknek legyen meghatározott (például aranykorona)
értéke (jog/közigazgatás);
Persze egyéb más szempontok alapján is felállíthatjuk a
szabályokat, amennyiben azok a valóságnak megfelelnek. A
felhasználó részére az objektumorientált technika több
elônyt is rejt. Tovább használhatja a megszokott
terminológiáját. Kevesebb a hibalehetôség, hiszen a
rendszer a szabályokon keresztül figyel az
adatkonzisztenciára is.
@VAz integráció@N
Már volt errôl szó. Tudvalevô, hogy a térinformatikai
rendszer legértékesebb (és legdrágább) része maga az adat.
Ezért is fontos az adatbázis. Másrészrôl szinte minden
térinformatikázni akaró felhasználónál léteznek már
különféle adatbázisok. Gyakran a bizonyos fejlesztôi
kapacitás is megtalálható a cégeknél. Ez azt jelenti, hogy
egy bevált és jól mûködô rendszert kell kiegészíteni
térinformatikai eszközökkel és eljárásokkal. Az ilyen
típusú rendszerillesztést nevezzük integrációnak. A
szabvány relációs adatbázisok szabvány illesztéseken
(TCP/IP, XA, DRDA stb.) keresztül kapcsolódhatnak
egymáshoz, függeltenül a ráépülô alkalmazástól. A különféle
irodaautomatizálási, üzemviteli, vállalatirányítási,
folyamatszabályozásai, pénzügyi stb. rendszerek már régóta
relációs adatbázisra épülnek. Ezek után az integrációs
feladatok szabványos és kevés ráfordítással való
megoldásához csak a relációs adatbázisra épülô
térinformatikai rendszerek alkalmasak. Ha azt tekintjük,
hogy a térinformatika módszer is, akkor a meglévô
adatbázisok felértékelôdhetnek, hiszen olyan kérdésekre
kaphatunk választ az új módszer bevezetésével, amelyeket
eddig fel sem tehettünk.
Visszatérve a sarki fûszereshez, egy város ellátottsági
elemzését nehezen végezhetjük el, ha nincs megfelelô
térképünk és eljárásunk hozzá. Egy szokványos alfanumerikus
adatbázisból is kihámozhatjuk a megfelelô információt, de
az nem áttekinthetô, és nehezen lehet más típusú
elemzésekkel összevetni. Elképzelhetô például, hogy a
sarki fûszeresek térképére rávetítjük a tömegközlekedési
jármûvek megállóinak ""koordinátáit" is. Ekkor kiderül,
hogy melyik bolt érhetô el könnyen, és melyik esik túl
messze a közlekedési vonalaktól. Ezt máris
felhasználhatjuk egy minôségileg új kérdés
megválaszolásához, hogy a közlekedési csomópontok közelében
nagyobb-e a sarki fûszeres forgalma? Ebben a példában a
térinformatikai szoftver az alfanumerikus adatbázis
grafikus megjelenítôjeként is szolgál.
Åtszaladok a sarokra a fûszereshez!
@KLisziewicz Zsolt@N