Chip 1996 April

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