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]


Mise #18: GIS ve službách telefonů

Není to tak dávno, kdy mít doma telefon byla výsada a na připojení telefonní linky jste čekali roky. V době dotykových displejů mobilních přístrojů mohou vypadat časy, kdy jsme romanticky kroužili prstem po číselníku, jako dávná historie. Přitom uplynuly pouhé dvě desítky let. Telefonie za tu dobu prošla velkou evoluci a v oblasti pořizování, správy a publikování dat především. Jak probíhala, probíhá a probíhat bude jsme zjišťovali v útvaru Administrace a dokumentace sítě společnosti Telefónica O2 Czech Republic, a.s.

Continue reading „Mise #18: GIS ve službách telefonů“