Ukázky prohlížecí služby WMS pro téma Katastrální parcely. Poskytuje tři vrstvy: CP.CadastralParcel (hranice parcel, parcelní čísla) do měřítka 1:20 000, CP.CadastralBoundary (hranice parcel) do měřítka 1 : 20 000 a CP.CadastralZoning (hranice a názvy katastrálních území) do měřítka 1 : 100 000.

INSPIRE na ČÚZK – cesta od testování k realizaci


Seznámíme vás s testováním dat INSPIRE v resortu ČÚZK. Projdeme si celou cestu od testování dat, uvedených v příloze I směrnice INSPIRE, která jsme testovali v letech 2008 a 2009, vytvoření Publikační databáze katastru nemovitostí, která nám usnadňuje implementaci INSPIRE, až k testování dat přílohy II a III, které v současné době právě probíhá. Také se podíváme na novinky v poskytování dat ČÚZK dle směrnice INSPIRE.

Testování dat přílohy I

Cíle

Testování dat z přílohy I jsme dělali na přelomu let 2008 a 2009. Český úřad zeměměřický a katastrální se do testování aktivně zapojil s analýzou tématu Katastrální parcely (CP – Cadastral Parcels).

Je vhodné připomenout, že dalšími tématy (Zeměpisná jména, Vodstvo a Dopravní sítě) se zabýval také Zeměměřický úřad.

Dále se ČÚZK v průběhu testování přílohy I dodatečně připojil k testování témat Správní jednotky a Adresy. Toto testování probíhalo pouze nad datovým modelem Informačního systému územní identifikace (ISÚI, viz dále v textu) a ověřilo tak formální připravenost systému ISÚI na budoucí požadavky INSPIRE.

Co je vůbec cílem při testování datové specifikace daného tématu? Je potřeba identifikovat datové struktury INSPIRE a jejich ekvivalenty ve vlastních datových sadách. Zároveň je vhodné otestovat transformaci vlastních datových sad do datového modelu INSPIRE a to včetně transformace/projekce do jednotného zobrazení.

A zejména popsat dosažené úspěchy a problémy, na které se v rámci testování narazí. Odeslané připomínky jsou jednou z mála možností, jak ovlivnit budoucí finální podobu datových specifikací.

Problémy

Při testování tématu Katastrální parcely jsme se potýkali s řadou problémů, které je dobré zmínit, abychom se jich v budoucnu mohli vyvarovat.

INSPIRE datové specifikace jsou nesourodou směsicí standardů ISO, OGC specifikací pro reprezentaci datových modelů, což dělá problémy hlavně v okamžiku, kdy ovládáte pouze jeden ze standardů.

Dále je to znalost a porozumění modelování pomocí UML a formátu GML 3.2.1 (s aplikačními schématy), který je použit pro zápis dat dle INSPIRE.

Směrnice INSPIRE zároveň nepovoluje pro katastrální parcely a některá další vybraná témata jinou interpolaci geometrie než lineární. Z toho důvodu bylo nutné přistoupit k převodu kružnic a kruhových oblouků na lomené čáry.

Pro jednotlivá témata dále INSPIRE požaduje dodržení různých pravidel a omezení.

Například pro data přílohy I směrnice vyžaduje identifikátory u všech prvků/objektů, které obsahují geometrii.

Pro většinu vektorových dat dále INSPIRE doporučuje, aby data byla topologicky čistá, tj. neobsahovala topologické přesahy/mezery.

Pro všechna data pak INSPIRE požaduje poskytovat data v jednotném souřadnicovém systému (ETRS) a zobrazení (dle měřítka buď TM/LCC).

V některých případech jsou samotná omezující pravidla pro data zapsána mimo UML/GML, což výrazně znesnadňuje implementaci. V případě katastrálních parcel je tento zápis použit pro typ interpolace, počet a typ geometrie u prvku.

Transformace katastrální mapy do datového modelu INSPIRE

Datový model ISKN, jako produkční systém pro katastrální mapu, je spojnicový a přesnost je definována na jednotlivých bodech polohopisu formou kódu charakteristiky kvality bodu.

Je tedy potřeba vymodelovat geometrii na úrovni jednotlivých linií pro jednotlivé objekty a spočítat jejich přesnost. ISKN umožňuje ukládání kružnic a kruhových oblouků na hranicích parcel, a proto je třeba provést „zjednodušení”, tj. jejich převod na lomenou čáru.

Je potřeba převést geometrii jednotlivých objektů do určeného souřadnicového systému a projekce (ETRS-TM). To musíme provést s maximální přesností, proto jsme s výhodou využili nové realizace systému ETRS89 v České republice.

V souborech dat musíme zajistit odpovídající vazby mezi objekty, aby data byla co možná nejlépe zpětně identifikovatelná.

Dle INSPIRE je potřeba zajistit soulad v dohodnutém zobrazení (použití ETRS-TM) na státní hranici. Tuto část jsme se rozhodli splnit analýzou dvou katastrálních území na česko-slovenské hranici.

Společně se slovenskými kolegy jsme porovnali průběh společných hranic katastrálních území Sudoměřice (ČR) a Skalica (SR).

Soulad hranic byl ve velké části na výborné úrovni, což se vzhledem k historickým souvislostem dalo předpokládat.

Pouze na třech místech jsme narazili na nesoulady, které ovšem nebyly způsobeny problémy s transformací do ETRS, ale tím, že některá území nejsou evidována ani v českém ISKN ani ve slovenském katastru nehnuteľností.



Části průběhu hranice ČR se SR (ETRS)
Části průběhu hranice ČR se SR (ETRS)





Detail jednoho z nesouladů na hranici Česká republika - Slovenská republika
detail jednoho z nesouladů na hranici Česká republika - Slovenská republika



Výsledky

Výsledkem testování byly připomínky k datové specifikaci tématu Katastrální parcely. Zároveň jsme se významně seznámili s jazykem datových specifikací, UML, GML a dalšími technologiemi používanými v INSPIRE.

Dalším výsledkem bylo vytvoření GML výstupu dle datové specifikace INSPIRE jednoho katastrálního území (Sudoměřice).

Katastrální území Sudoměřice obsahuje přibližně sedm tisíc parcel a více než 37 000 hranic parcel. Výsledný soubor s GML obsahuje celkem 50 MB dat.



Vizualizace výsledného GML s katastrálním územím Sudoměřice v GML prohlížeči od firmy Snowflake
Vizualizace výsledného GML s katastrálním územím Sudoměřice v GML prohlížeči od firmy Snowflake



Nejdůležitějším výsledkem testování bylo zjištění, že harmonizaci dat (vytváření topologie, atd.) je z výkonových důvodů vhodné provádět mimo produkční systém ISKN.

Z toho nám vyplynula nutnost vytvoření Publikační databáze katastru nemovitostí, která představuje repliku ISKN rozšířenou o uložení geodetických dat v tzv. prostorovém rozšíření.

Aktuální stav dat přílohy I

Publikační databáze

Od roku 2009 jsme pracovali na vytvoření výše uvedené Publikační databáze KN. V říjnu 2010 jsme tak mohli představit unikátní řešení, které od té doby běží v reálném provozu na ČÚZK.

Data jsou v publikační databázi ukládána v ISO modelu. Vytvoření a průběžná aktualizace (přibližně jedenkrát za dvě hodiny) se provádí pomocí replikací z produkční databáze ISKN pomocí PL/SQL skriptů.



Schéma Publikační databáze KN
Schéma Publikační databáze KN



Po nasazení do provozu se publikační databáze stala jednotným zdrojem pro publikaci grafických dat z ISKN.

Stejná data jsou použita v grafickém klientu služby Nahlížení do KN, dále pro standardní WMS služby pro katastrální mapu a v neposlední řadě pro INSPIRE prohlížecí/stahovací služby.

Prohlížecí služby

Dne 9. května 2011 jsme tak mohli splnit povinnost poskytnutí INSPIRE prohlížecí služby (WMS) pro katastrální parcely (CP), která je dostupná na adrese http://wms.cuzk.cz/inspire-cp-wms.asp.

Služba splňuje technické specifikace síťových služeb, verze 3.0 a je realizována nad harmonizovanými daty tématu Katastrální parcely v souladu s datovou specifikací 3.0.1.

Služba je provozována podle standardu OGC WMS, verze 1.3.0 a 1.1.1. Prohlížecí služba je poskytována podle Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2007/2/ES ze dne 14. 3. 2007 o zřízení infrastruktury pro prostorové informace v Evropském společenství (INSPIRE) a podle navazujících právních předpisů (zákon č. 123/1998 Sb., o právu na informace o životním prostředí, v platném znění).



Ukázky prohlížecí služby WMS pro téma Katastrální parcely. Ukázka první vrstvy ze tří: CP.CadastralParcel (hranice parcel, parcelní čísla) do měřítka 1:20 000
Ukázky prohlížecí služby WMS pro téma Katastrální parcely. Ukázka první vrstvy ze tří: CP.CadastralParcel (hranice parcel, parcelní čísla) do měřítka 1:20 000





CP.CadastralBoundary (hranice parcel) do měřítka 1 : 20 000
CP.CadastralBoundary (hranice parcel) do měřítka 1 : 20 000






Ukázky prohlížecí služby WMS pro téma Katastrální parcely. Poskytuje tři vrstvy: CP.CadastralParcel (hranice parcel, parcelní čísla) do měřítka 1:20 000, CP.CadastralBoundary (hranice parcel) do měřítka 1 : 20 000 a CP.CadastralZoning (hranice a názvy katastrálních území) do měřítka 1 : 100 000.
Třetí z vrstev: CP.CadastralZoning (hranice a názvy katastrálních území) do měřítka 1 : 100 000.



Stahovací služby

Stahovací služby existují ve dvou variantách: stahování předpřipravených datových sad (pro téma Katastrální parcely předpokládáme vytváření souborů po katastrálních územích) a stahování dat s přímým přístupem (WFS).

V obou variantách budou data dostupná ve formátu GML, který odpovídá INSPIRE datové specifikaci pro téma Katastrální parcely (Cadastral Parcels) verze 3.0.1.

K dispozici je zájemcům vzorek dat o velikosti 391 kB (http://www.cuzk.cz/GenerujSoubor.ashx?NAZEV=10-VYSTUPY_DAT_ISKN_DLE_INSPIRE_UKAZKA), který obsahuje katastrální území Bylany v okrese Chrudim. (web ČÚZK, poskytování údajů z KN – Výstupy dat ISKN dle směrnice INSPIRE).

Zkušební provoz stahovacích služeb pro téma katastrální parcely je plánován na začátek roku 2012 (dle INSPIRE tato povinnost vzniká až v polovině roku 2012).

V současné době máme ještě problémy s testováním stahovací služby s přímým přístupem, neboť ve své podstatě neexistuje klient, který by korektně dokázal pracovat s WFS 2.0.

V omezené míře si s WFS 2.0 poradí GML Viewer od firmy Snowflake Software (http://www.snowflakesoftware.co.uk/).

Další softwarové firmy slibují podporu WFS 2.0 ve svých verzích na konec roku 2011. Zároveň čekáme až Joint Research Center v Ispře vydá technický návod (Technical Guidance) pro stahovací služby, který zpřesňuje implementační pravidla.

Český úřad zeměměřický a katastrální se z pohledu implementace směrnice INSPIRE nachází přibližně v polovině cesty.

Je proto vhodné zmínit vynaložené náklady. Náklady na implementaci INSPIRE si v letech 2008 až 2010 vyžádaly na ČÚZK více než 5 milionů korun.



Náklady na implementaci INSPIRE na ČÚZK (v tisících Kč)
Náklady na implementaci INSPIRE na ČÚZK (v tisících Kč)



Největší položkou jsou náklady na zaměstnance, kteří se směrnicí INSPIRE a jejím naplněním na úřadě zabývají.

Náklady za rok 2011 nejsou v současnosti k dispozici, ale předpokládá se pokračování v nastaveném trendu.

Zejména náklady u položky „zaměstnanci“ budou nadále růst, což je dáno především testováním datových specifikací a účastí v technických pracovních skupinách KOVIN (Koordinační výbor INSPIRE).

Testování dat přílohy II a III

V období 22. června až 21. října 2011 se testují data přílohy II a III.

Do testování se můžete zapojit také – kdykoliv až do ukončení testování, tj. do 21. října 2011.

Pokud máte zájem rozšířit řady testujících organizací v České republice, zaregistrujte se přímo na stránkách Evropského výzkumného centra (JRC), kontaktujte agenturu CENIA, nebo se obraťte na koordinátora TPS (technická pracovní skupina) DATA při KOVIN.

ČÚZK se v tomto kole testování zaměří zejména na téma Budovy (BU – Building). Opět se chceme zaměřit na připomínkování datové specifikace a na závěr vytvořit GML výstup podle datové specifikace. Zdrojovou databází pro téma Budovy se stane databáze ISÚI – Informační systém územní identifikace, který tvoří jeden z agendových informačních systémů RÚIAN. Téma Budovy tak bude poskytováno ze stejného zdroje jako témata Adresy a Správní jednotky.

Další vývoj v poskytování dat ČÚZK

Na začátek roku 2012 plánujeme spuštění pilotního provozu stahovacích služeb.

Můžete se těšit na WFS pro katastrální mapu a předpřipravené GML soubory, které budeme generovat pro jednotlivá katastrální území.

V současné době začínáme pracovat na rozšíření stávajícího INSPIRE GML pro téma Katastrální parcely.

GML nyní obsahuje pouze hranice parcel a parcelní čísla, což je pouze část (i když jedna z nejpodstatnějších) katastrální mapy.

Snažíme se doplnit definice ostatních prvků do GML (vnitřní kresba, bodové pole, značky druhu pozemků…), abychom v tomto dnes populárním a stále používanějším formátu mohli poskytovat kompletní katastrální mapu.

Myslíme si, že takto vytvořený GML formát bude pro veřejnost daleko vhodnější, než stávající výměnný formát katastru nemovitostí.

Ten bude s celou svou složitostí (čísla podrobných bodů, kódy charakteristiky kvality bodu, atd.) samozřejmě dále dostupný a potřebný pro geodety.

Závěr

V článku jsme se snažili představit dlouhou a trnitou cestu našeho úřadu k úspěšné implementaci INSPIRE.

V letech 2008-2010 nás příprava na splnění povinností dle směrnice stála přes pět milionů korun.

Je dobré si uvědomit, že testování datových specifikací se rozhodně vyplatí, neboť máte možnost se s pravidly seznámit v době, kdy máte možnost ovlivnit jejich budoucí podobu.

Implementace směrnice INSPIRE nás nemine, připravme se na ni, dokud je čas.

[Autoři: Ing. Petr Souček, Ph.D., petr.soucek@cuzk.cz, Ing. Jiří Bartoš, Ph.D., jiri.bartos@cuzk.cz, Český úřad zeměměřický a katastrální, Odbor správy dat]