Ugrás a tartalomhoz

Nagyméretarányú térképezés 3., A digitális alaptérképek fogalma, fajtái, jellemzői

Dr. Vincze László (2010)

Nyugat-magyarországi Egyetem

A digitális térképi állományok általános jellemzői és kapcsolódó alapfogalmai

A digitális térképi állományok általános jellemzői és kapcsolódó alapfogalmai

Bár a digitális térképi fogalom nem régi keletű, de a szakirodalomban sokféle meghatározása ismeretes. Ezek elsősorban a fogalom „megközelítési irányai” következtében térnek el egymástól, így valójában szinte mindegyik igaz, csak más-más oldalról világítják meg a különbséget az analóg térképekhez képest. Mi ezeket igyekszünk egymásra épülő definíciók formájában megadni.

Első megközelítésben a digitális térkép nem más, mint az analóg (hagyományosan rajzolt és megjelenített) térkép számítógéppel kezelhető változata. Ez ugyan csak első pillantásra igaz, de igaz. Mert alapjában azt kell ábrázolnia, amit az analóg térképen is szeretnénk megjeleníteni, de azt számítógépes programmal kezelni kell tudni.

Utóbbi érdekében már érdemes analizálni, boncolni a fogalmat: milyen eszközzel és céllal kívánjuk ezt megtenni? Valóban csak a rajzi látványt kívánjuk „motorizálni”, javítani vagy ennél többet is elvárunk tőle?

A digitális térkép elkészítésével kapcsolatos alapfogalmak némiképp módosultak, illetve korszerűsödtek a hagyományos térképi fogalmakhoz képest. A leggyakoribb fogalmakat a következőkben tekintjük át.

Alaptérkép

A sokcélú felhasználás alapjaként és csatlakozó felületeként szolgáló térkép, amelynek:

  • viszonyítási és vetületi rendszere szigorúan meghatározott,

  • tartalmát azok a térképészeti tárgyú objektumok, attribútumaik és kapcsolataik képezik, amelyek a széles és jól meghatározható felhasználói kör kellően körülhatárolt adatigényeinek közös halmazából tevődnek össze,

  • adatminőségi jellemzői a várható felhasználók és alkalmazások műszakilag és gazdaságilag kellően megalapozott, legmagasabb szintű igényéhez igazodnak.

Állami (földmérési) alaptérkép

Az " alaptérkép " fogalommal összhangban levő – régebbi nevén kataszteri térkép, illetve földmérési alaptérkép – digitális alaptérkép i (DAT) állomány nak az a része, melynek – a DAT.1 jelű szabályzatban leírtak szerinti – előállítását és karbantartását az állami földmérés felvállalja. Maga a térkép számítógépen kezelhető, megjeleníthető és analóg formában is kirajzolható.

Digitalizálás, digitalizált

Hagyományos rajzhordozón levő térkép, vagy részletének átalakítása számszerű, számítógéppel kezelhető formába. Maga az ilyen módon átalakított adat: a digitalizált adat vagy térkép.

Digitális

Számszerű, számítógépen kezelhető adat.

Digitális térkép

A földfelszín diszkrét pontjainak digitális formában való ábrázolása:

≈ az analóg térkép számítógépen kezelt megfelelője, képe;

≈ a digitális térképi állomány számítógépen kezelt formája;

≈ a terepi állapotnak a vonatkozó szabályzat szerinti tartalommal és minőségben előállított és számítógépen kezelt térképi megfelelője, illetve monitoron megjeleníthető képe.

Kétféle formában létezik:

  • raszteres (digitálisan kezelhető képpontokból áll), illetve

  • vektoros (a térképi pontok diszkrét koordinátákkal jellemezhetők).

Digitális térképi állomány

Azon fájlok összessége, melyek - az adott szoftver formátumának megfelelően - a térképi információkat explicit (kifejtett, világos, közvetlen) és/vagy implicit (közvetett, rejtett, burkolt) formában tartalmazzák.

Digitális alaptérképi adatbázis

Digitális formájú adatokkal kifejezett és adatbázisban, strukturáltan tárolt térkép.

DAT

Digitális AlapTérkép – korábbi fogalmak szerinti "nagyméretarányú " – térképi igények kielégítésére készítendő digitális alaptérképi állomány, mely magában foglalja az általános felhasználói igények szerinti kapcsolódás lehetőségét is.

Szűkebb értelemben : az állami földmérés által (a DAT1) szabályzatban leírtak szerinti tartalommal és minőségi követelményeit kielégítően létrehozott digitális állami alaptérképi állomány.

DAT alap tartalma

Az állami földmérés által (a DAT1.) szabályzatban leírtak szerinti tartalommal létrehozott digitális térképi elemek és attribútumok (együttesen: állami alapadatok) összessége, melyek meghatározóak a DAT teljes feltöltése szempontjából.

DAT szabvány

A digitális térképi állományok fogalmi, logikai, és fizikai követelményeit ajánlás formájában a szakterület részére megfogalmazó előírás, melyet a szakmai főhatóság – teljesen, vagy részben – elfogadva a vonatkozó részletes szabályozásaiban (pl. DAT.1 szabályzat) tesz kötelezővé. Részterületei: fogalmi, logikai, fizikai, adatcsere, adatgyűjtési, stb. szabvány, illetve szabályzat.

A szabványok és szabályzatok egymásra épülésükben követik az adatbázisok tervezésének lépéseit és összhangban vannak a főbb elvekkel. Ez a következőkben leírt előállítási szintek és jellemzők formájában jelenik meg.

1.) Fogalmi szinten:

  • az adatbázisban szereplő entitás ok ( önállóan megjelenítendő egyedek) leírása és definiálása (vagyis: mit kell kezelni?)

  • azonosítás és az entitások ábrázolásának általános kérdései (vagyis: hogyan?)

  • szoftver- és hardverfüggetlenség jellemzi.

2.) Logikai szinten (adatmodell):

  • részben már szoftver-specifikus, de hardverfüggetlenség jellemzi; és

  • az adatbázis elemek szerkezetének, kapcsolatainak logikai kidolgozása képezi feladatát, amelyet részben meghatároz a (lehetséges) szoftver által használt adatbázis-kezelő rendszer és

  • a felhasználói igények (követelmény-specifikáció).

3.) Fizikai szinten:

  • hardver- és a szoftverspecifikáció (hardver- és szoftver-függőség jellemzi),

  • a fizikai adatszerkezet (méret, összetétel, forma) konkrét meghatározása,

  • file (a továbbiakban: fájl) struktúra,

  • a szükséges memória méret és

  • optimális elérési idő meghatározása a feladat.

4.) Megjelenítés tekintetében:

  • szabványos megjelenítés

  • nem szabványos, illetve tájékoztató jellegű megjelenítés.

Ez utóbbi fogalmakról az 5. modulban esik kissé részletesebben szó.

A DAT  - a fentiektől némileg eltérő, de azokat mintegy összefoglaló, ugyanakkor kibővítő megfogalmazásban: a földrészleteknek, a mesterséges és természetes földfelszíni és felszínközeli alakzatoknak alakhűen, esetenkénti általánosítással (generalizálással) és kölcsönös viszonyuk kifejezéséhez szükséges tartalmi részletekkel történő számítógépes leképezése [1] adatbázisban szabványban előírt követelmények szerint; vagyis a magyarországi földmérési, nagyméretarányú térképek céljait összesítő jelleggel szolgáló digitális alap térkép  fogalmi modellje.

A DAT - mint írtuk - az Egységes Országos Térképrendszer (EOTR) része. A korábbi , 1:1000 - 1:4000 méretarányú földmérési alaptérképekhez felülről kompatibilis információ-technológiai, tartalmi és adatminőségi szempontból. Tartalmazza az ingatlan-nyilvántartási adatokat és más leíró adatokat is.

Mindezek együttesen biztosítják, hogy a DAT alapként és csatlakozó felületként szolgálhat az: önkormányzati, közmű-, közlekedési, vízügyi és más szakági felmérésekhez és nyilvántartásokhoz, továbbá a nagyméretarányú alapokat igénylő térinformatikai rendszerekhez.

A szabványokban előírt DAT kiépítése - térben, időben és a tartalmi részletek tekintetében - a fokozatosság elve alapján történhet csak meg, azaz a települések digitális térképi állományai nem egyszerre, nem azonos technológiával ; s ebből következően némileg eltérő tartalommal, de azonos törzsadatokkal és egységes követelmények szerint készülnek el.

Szükségesnek látszik a téma szempontjából megvilágítani a következő használatos fogalmak közötti különbséget:

  • számszerű,

  • koordinátás,

  • numerikus,

    • digitális.

Számszerű: az adatok olyan általános formája, mely a - legtöbbször - 10-es számrendszerben található számokkal vannak kifejezve. (Az adat lehet mérési adat, vagy akár digitalizált koordináta is.)

Koordinátás formáról akkor beszélünk, ha az adat valamely koordináta rendszerben értelmezett (általában) merőleges távolságo(ka)t fejez ki.

Numerikus adat esetében mindig a terepi állapotot tükröző méretet, vagy koordinátát értünk.

Digitális forma a fentiek számítógép által kezelhető változata. Más szempontból ezen belül szükséges még megkülönböztetni a digitalizált adatformát, amely alatt mindig az analóg (grafikus) térképről származtatott adatot értjük.

A későbbiekben további használatos fogalmakat még megemlítünk .

3.1.1 Elemszemléletű digitális térképek

A fizikai földfelszínt hűen tükröző információkat a közelmúltig elsősorban az analóg térképek közvetítették. Az igények, valamint a korábbi analóg térképek ismeretes korlátjai, és a rendelkezésre álló nagyméretarányú térképek minőségi jellemzői szükségessé teszik a meglévő térképállomány megújítás át. Ugyanakkor a technikai, számítástechnikai eszközök és szoftverek fejlődése illetve fejlesztése lehetővé teszi azt, hogy a megújítás ne csak az eddigi színvonalon, hanem korszerű módon, digitális térkép formájában történhessen meg.

A digitális térképi állományok formájában tárolt információknak és adatállományoknak számos előnye van más adathordozókkal (pl.: a grafikus térképpel) szemben.

Egyszerűbb esetben elég a számítógéppel „modellezni” a térképrajzolás (szerkesztés) műveletét és máris egy sokkal jobban használható térképszerű terméket kapunk az analóg változatnál, ami megmutatja a digitálisan kezelhető térképek sok előnyös tulajdonságát:

  • rugalmas méretarányú (nemcsak a képernyőn szemlélve, hanem kinyomtatva is),

  • tartalmát jobban kifejező az analóg térképnél, mert logikailag elkülönítetten (és így külön-külön kezelhetően) ábrázolja azt,

  • adatsűrűségét csak a megjelenítés korlátozhatja,

  • használható szelektív , illetve szűkített tartalommal is, ezáltal sokrétűbb,

  • további alapja lehet a különféle térbeli alkalmazásoknak .

Tehát igen sok előnnyel rendelkezik. Kezdetben valóban elegendőnek látszott ezeket a célokat megfogalmazni, így olyan programok készültek – és velük olyan digitális térképek- amelyek ezt biztosították.

Az előállításukra szolgáló eszközök a rajzszerkesztők , a termékek az ún. „ elem szemléletű ” ill. „ rétegorientált” térképek voltak. (Az elnevezés abból adódik, hogy a térképi tartalmat rajzelemekkel (pont, vonal, felirat és jelkulcs) egy-egy ún. „réteg”-ben rajzolták meg, melyek mintegy „átlátszó fóliaként” egymás tartalmát látni engedik. Az azonos rétegben megszerkesztett rajzi tartalom többnyire azonos színnel (és egyéb tulajdonságokkal) került ábrázolásra (vagyis a térképi tartalmat rétegenként tudták elkülöníteni, rendezni és kezelni is).

Már a rétegorientált (elemszemléletű) digitális térképek is kellő alapot nyújtottak a legkülönfélébb térinformatikai rendszerekhez, de ma már látjuk, hogy némi korláttal. Ezek a korlátok :

  • a térképi tartalom csak egyszerű rajzelemekből áll;

  • összekapcsolni – valódi térképi objektumokká – csak az agyunkban (tudatunkban) volt lehetséges ezeket, esetleg segédszoftverrel (pl. területszámítás), de azt is csak időlegesen (jóllehet egyes szoftverek újabb változatai megtartanak bizonyos kapcsolatokat: pl. a vonal vagy vonallánc kapcsolatot – polygon és polyline –, de ezekhez kiegészítő adatot csak a közelmúltban fejlesztett szoftverek képesek kezelni,

  • a különböző jellegű adatbázisok (térképi és szöveges) összekapcsolásának is jelentős korlátjai vannak.

  • A változások kezelésének dokumentálása nehézségekbe ütközik.

Mindezzel együtt még valószínűleg sokáig használatosak lesznek az elemszemléletű (elemkezelésű) digitális térképi rajzállományok is, amelyek a térképi tartalom ún. „réteg”-ekbe (layer-ekbe, „level”-ekbe) szervezett logikai csoportjait a hagyományos térképnél lényegesen gyorsabban, sokoldalúbban kezeli, a pontok koordinátáit pedig - mint a vetületi- és koordinátarendszer kezdőpontjától értelmezett -vektorok formájában teszi felhasználhatóvá.

Utóbbi miatt beszélhetünk „ vektoros ” digitális térképről, szemben a képpontok digitális tárolását fényképszerűen rendezett formában megoldó ún. raszteres digitális (tér-) képekkel.

A vektoros térképek egyébként viszonylag kevés ráfordítással átalakíthatók objektumszemléletű digitális alaptérképi adatbázissá, de a raszteres digitális térképek is átalakíthatók vektorossá, így tartalmuk vektoros adatbázisba menthető.

3.1.2 Objektumszemléletű digitális térképek

Az említett korlátokon részben az objektumszemlélet , részben az adatbázis-kezelés segít túljutni. Az objektumszemlélet arra utal, hogy minden térképi alakzat vagy idom, tereptárgy a térképen belül önállóan is egység (nemcsak a rajzelemei) amelyekhez – mint magasabbrendű egységhez (az objektumhoz) is hozzáfűzhetők újabb információk. Ez a rajzelemek esetében nem volt lehetséges. Ezek az információk nem is terhelik a rajzfelületet, hanem a háttérben foglalnak helyet és csak alkalomadtán (külön lekérdezésre, keresésre) jelennek meg (akár más-más viszonylatban is). Sőt, maga a „grafikus” térképi tartalom is ebben az adatbázisban kerül tárolásra. Ezzel a térképfogalom is módosul: térképi adatbázisról beszélhetünk.

A digitális térkép gyakorlatilag mindazt tartalmazhatja, amit az analóg térkép, de annál lényegesen több információt őriz meg és enged hasznosítani, még ugyanannyi gyűjtött adatból is, mint a grafikusan megtestesült korábbi térképek . Természetes azonban, hogy ennek ára van: mégpedig körültekintő előkészítést, megfelelő felszereltséget és technológiát, mindenekelőtt azonban nagy szakértelmet és fegyelmezett munkát kíván a létrehozóktól.

A felsorolt jellemzők valószínűleg jól érthetők, mindössze a méretarány-függetlenség látszólagossága szorul némi magyarázatra. Ez alatt azt értjük, hogy a digitális térkép megjelenítése elvileg bármilyen méretarányban történhet: annak csak a konkrét szoftver lehetőségei szabnak határt. Mégis fontos tudnunk, hogy az állomány c sak azt a pontosságot hordozza, amilyennel a bevitt adatok bírnak! (Vagyis pontossága nem nő azáltal, ha pl. felnagyítva jelenítenénk meg.)

Ennek a pontosságnak az előírt értékét korábbi szabályozások általában a hagyományos adathordozóra készített térképek méretarányához kötötték . Digitális térképek esetében elsősorban az adott terület részletei ábrázolásának megbízhatósága (részlet-sűrűség, fontosság, adatelőállítási élesség, stb.) szerint érdemes a pontosságot megcélozni. Eszerint különbséget elsősorban a bel - és a külterületek, valamint: újfelmérés, illetve digitális átalakítás alapján célszerű tenni.

Amennyiben mégis méretarányhoz kívánjuk kötni az előállítási folyamatot és a felhasználási célokkal összhangban meghatározni a pontosságot:

  • belterületen 1:1000, 1:2000, illetve

  • külterületen 1:2000, 1:4000

méretarány (korábbi) fogalmában gondolkodhatunk. A megjelenítési méret-arányhoz még annyit említünk meg, hogy általában a kirajzolás méretaránya a megírások, jelkulcsi elemek némi módosítását is igényli. A geometriai tartalom esetleg csak nagyobb mérvű kicsinyítés során veti fel a generalizálás (összevonások, „elhanyagolás”) szükségességét.

Napjainkra a térbeli információk iránti robbanásszerűen felgyorsult igény egyben azt is jelenti, hogy ezen információk hordozója a térkép is igen fontos kelléke lett a legkülönfélébb tevékenységeknek, pl.:

  • az ingatlanok pontos nyilvántartásának,

  • a műszaki (tervezési, beruházási) tevékenységek alapjaként,

  • a közművek nyilvántartásához és üzemeltetéséhez,

  • a különféle térinformatikai rendszerekhez és

  • más felhasználások céljára.

Az információ iránti egyre növekvő igény kielégítésére létrejött és egyre terebélyesedő adathalmazok jobb kezelhetősége, naprakész jogi és műszaki nyilvántartása szükségessé , elengedhetetlenné, a technikai eszközök robbanásszerű fejlődése lehetővé tette a térképkészítések korszerűsítését, modernizálását, új technológiák bevezetését.

A műszakilag és jogilag megbízható, hiteles nyilvántartás alapjait a korszerű, digitális térkép képezheti.

Megbízható térképek nélkül nem képzelhető el a nemzetgazdaság hatékony fejlesztése és fejlődése (korrekt ingatlan-nyilvántartás, alapvető infrastruktúrák létrehozása és fenntartása) de ezenkívül is sok más fontos feladat (pl.: a korszerű közmű és adónyilvántartás létrehozása, átfogó településrendezés-fejlesztés, stb. végrehajtása) igényli a jól kezelhető, pontos térképeket.

A hazai nagyméretarányú, objektumszemléletű D igitális A lap T érkép-et ( DAT ) és fogalomrendszerét a DAT szabvány [4] vezette be és ilyen térképi adatbázisok 1997-től készülnek Magyarországon.

Az alaptérképek, de különösen a céltérképek nem csak azért készülnek, hogy kicsinyített formában (grafikusan) megmutassák a földfelszín tárgyait, hanem azért is, hogy adataikra támaszkodva

  • tervezések, beruházások,

  • nyilvántartások készüljenek; illetve

  • gazdasági és közigazgatási döntések szülessenek.

Ezek a feladatok kényelmesen elvégezhetők számszerű gépi adathordozón tárolt, információs rendszerbe szervezett adatokból, vagyis digitális alaptérkép felhasználásával.

Emellett továbbra is lehetőség van a térképek hagyományos rajzhordozón történő analóg megjelenítésére!



[1] Figyeljük meg: a kiemelt rész bármely térképre igaz. A többlet-tartalom a mondat további részében látható! (VL)