Контакти

Телефони

  • +38 (044) 360 53 20
  • +38 (050) 161 74 60
  • +38 (068) 979 32 34

Адреса

  • вул. Велика Васильківська, 69
  • Київ, Україна

Електронна пошта

  • Години роботи:
  • пн-пт з 10.00 до 18.00
СИСТЕМА ОЦІНЮВАННЯ ЯКОСТІ ЦИФРОВИХ ВЕКТОРНИХ КАРТ ТА ПЛАНІВ ДЛЯ ГЕОІНФОРМАЦІЙНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПЕРЕПИСУ НАСЕЛЕННЯ — Горковчук М. В.

СИСТЕМА ОЦІНЮВАННЯ ЯКОСТІ ЦИФРОВИХ ВЕКТОРНИХ КАРТ ТА ПЛАНІВ ДЛЯ ГЕОІНФОРМАЦІЙНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПЕРЕПИСУ НАСЕЛЕННЯ — Горковчук М. В.

Містобудування та територіальне планування. - 2014. - Вип. 53. - С. 88-95.

Вступ. До особливостей підготовки та проведення ІІ Всеукраїнського перепису населення можна віднести широкомасштабне застосування ГІС-технологій, цифрових карт та геоінформаційних систем для переписного районування території країни, організації проведення перепису населення та подальшого поширення його результатів у вигляді статистичних наборів геопросторових даних та електронних тематичних карт [1, 3].

Переписне районування території полягає у формуванні меж переписних відділів, лічильних та інструкторських дільниць з використанням карт адміністративно-територіального устрою областей, районів та адресних планів населених пунктів.

Доцільність та необхідність переходу до ГІС-технологій підготовки та проведення перепису визначаються передусім масштабністю і трудомісткістю робіт, адже для перепису населення 2001 року на територію України було визначено близько 160 тис. лічильних дільниць, які були об’єднані в майже 50 тис. інструкторських дільниць та 766 переписних відділів. Від якості переписного районування, актуальності та якості карт залежить повнота охоплення переписом населення території України, визначення оптимальної кількості об’єктів переписного районування і відповідного штату працівників, що тимчасово залучаються до проведення перепису.

Застосування ГІС для оптимізації переписного районування висуває підвищені вимоги до якості цифрових карт і планів, адже мова йде про застосування формальних методів просторового аналізу при визначенні складу та розмірів об’єктів переписного районування, що в свою чергу вимагає практично повної логічної, просторової й топологічної узгодженості меж усіх вихідних базових об’єктів, на множині яких виконується переписне 88 Містобудування та територіальне планування районування. До цих об’єктів належать населені пункти, міські, селищні, сільські та районні ради, будинки, міські квартали. Як умова та обмеження доступності використовуються цифрові моделі вулично-дорожньої мережі, об’єкти гідрографії та рельєфу місцевості.

Завдання забезпечення якості цифрових карт і планів в проекті підготовки перепису ускладнювалось низкою чинників, зокрема [1]: стислими термінами актуалізації та випуску наборів цифрових векторних карт із залученням декількох топографо-геодезичних підприємств України. Ці чинники обумовили об’єктивну потребу в розробленні автоматизованої системи контролю й оцінювання якості наборів цифрових векторних карт і планів як на етапах виробництва, так і на етапах приймання результатів територіальними органами статистики та їх подальшого використання в ГІС переписного районування.

Аналіз останніх досліджень та публікацій. У зв’язку з розширенням застосування ГІС для моделювання та прийняття рішень у самих різних сферах діяльності, питанням якості геопросторових даних в останні десятиріччя приділяється значна увага як в науковій періодиці, так й у виробництві даних та геоінформаційних систем.

Практично оновлено усі вимоги та міжнародні стандарти з оцінювання якості, а провідні компанії-виробники ГІС приступили до розроблення та постачання компонентів програмного забезпечення підтримки й оцінювання якості за принципами, концепцією і вимогами міжнародних стандартів [4 – 6], [11]. У роботі [2] узагальнено стан і проблеми формування системи оцінювання геопросторових даних в Україні. Основні положення цих підходів та вимоги міжнародних стандартів були реалізовані в системі оцінювання якості цифрових карт і планів для перепису населення, яка детальніше розглядається в цій роботі.

Виклад основного матеріалу дослідження. За міжнародним стандартом ISO 19113 «Географічна інформація – Принципи якості» [4] якість визначається як сукупність характеристик продукту, що відображає його здатність задовольняти заявленому та/або передбачуваному призначенню. Виходячи із завдань застосування геопросторових даних в ГІС переписного районування, були висунуті відповідні вимоги до складу, просторової та атрибутивної узгодженості цифрових моделей карт і планів, основні з яких систематизовано в табл. 1, як критерії контролю якості.


Для автоматизації оцінювання якості цифрових карт і планів розроблено методику формалізації вимог до показників якості та їх подання у вигляді реляційної бази даних (рис.1), визначено міри оцінювання.


Програмні модулі системи оцінювання якості розроблено на мові MapBasic в середовищі ГІС MapInfo [9, 10], які об’єднані в одне функціональне розширення «Контроль якості цифрових карт району/планів міст». Це розширення містить інструменти для виконання наступних основних операцій: 90 Містобудування та територіальне планування перевірка структури набору даних; перевірка геометрії об’єктів і топології шарів набору даних; перевірка обов’язкових атрибутів.

Узагальнено в процесі контролю та оцінювання якості даних (рис. 2) можна визначити два основних етапи: 1) формування вимог оцінювання якості; 2) тестування набору та оцінювання якості. На першому етапі фактично формується або уточняється специфікація вимог до якості набору даних.

Зокрема вибір елементів/піделементів якості та області визначення якості даних, мір якості даних, процедур оцінювання якості даних. Ций етап задається налаштуваннями в програмному модулі системи оцінювання якості. На другому етапі виконується тестування набору даних з перевірками логічної узгодженості просторових і атрибутивних складових геопросторових даних згідно вибраних елементів якості (табл.1).

Для кожної перевірки й елементу якості даних формується текстовий файл протоколу перевірки. За результатами роботи програми з перевірки топологічної узгодженості геометрії об’єктів та шарів набору даних до файлу протоколу додатково формуються шари з об’єктами, в яких виявлено порушення топологічної узгодженості ( рис.3). До основних умов топологічної узгодженості об’єктів різних класів (за п.2.9 в табл..1) були віднесені наступні ситуації: будинки належать кварталам, будинки не перетинаються з межами кварталів, квартали містяться в межах міста, тощо.

Назви файлів з результатами перевірки формуються за такою загальною синтаксичною структурою <назва оцінюваного шару>_Error<i>, де і – порядковий номер перевірки топологічної узгодженості, зокрема:


1)    перевірка на самоперетинання контурів та ліній об’єктів;

2)    перевірка на накладання об’єктів;

3)    перевірка на вихід об’єктів одного класу за межі об’єктів іншого;

4)    перевірка на перетинання об’єктів різних класів.



Рис.3 Приклад топологічних помилок:

   а) будинки накладаються;               б) будинки виходять за межі кварталів

За результатами перевірки у протоколах вказуються помилки та попередження. Помилки – це виявлені неузгодженості, які підлягають обов’язковому усуненню шляхом редагування структури даних, атрибутів або геометрії об’єктів. Попередження – це виявлені неузгодженості, на які необхідно звернути увагу та ще раз перевірити. Як правило, для більшості об’єктів, це може бути кваліфіковано як помилка, що підлягає усуненню. Але інколи така неузгодженість є виключенням із правила, наприклад адреса без будинку, або будівля без адреси; будівля знаходиться за межами кварталу або за межами населеного пункту. Бажано, щоб такі випадки бути виявлені в результаті вихідного контролю набору даних та явно зазначені в документації до цифрового плану.

Розроблена система була поставлена як виробникам даних, так і територіальним органам статистики. Вихідний контроль набору шарів цифрової карти адміністративного району/ адресного плану населеного пункту має проводитися виробниками цифрових карт/планів, вхідний контроль проводиться в процесі приймання цифрових карт/планів в територіальних підрозділах Держстатистики України.

До впровадження системи оцінювання якості при первинному контролі наборів геопросторових даних 23% наборів даних мали помилки концептуальної узгодженості, 100% - топологічної узгодженості і 74% - доменної узгодженості. Після виправлення помилок та виконання вторинного контролю наборів геопросторових даних помилки концептуальної та доменної узгодженості були відсутні, 37% наборів даних містили попередження в протоколах контролю топологічної узгодженості, які однозначно не можна кваліфікувати як помилки і потребують уточнення..

Програма забезпечує перевірку лише часткової внутрішньої якості набору цифрових даних без контролю повноти об’єктного складу та діапазону значень атрибутів, які необхідно перевіряти порівнянням набору даних з іншими джерелами інформації програмними або традиційними методами.

Висновки. Застосування розробленої системи забезпечує необхідний рівень якості наборів даних. Програмне забезпечення реалізовано відповідно до міжнародних стандартів та завдяки формалізації вимог може бути використане для оцінювання якості інших профільних наборів даних в середовищі MapInfo.

Проте все ще залишаються певні проблеми з оцінювання якості. Проводилась і реалізована тільки внутрішня оцінка якості, тобто на суперечливість та комплектність атрибутивної й топологічної узгодженості об’єктів самого набору даних, але необхідним є проведення і зовнішньої оцінки якості, зокрема відповідності цифрових даних зовнішнім уніфікованим наборам даних суміжних предметних сфер, наприклад: класифікатору об’єктів адміністративно-територіального устрою з кодами КОАТУУ і назвами об’єктів, класифікатору вулиць населених пунктів, а в перспективі й офіційним адресним реєстрам, які планується створювати і вести для кожного населеного пункту в складі системи містобудівного кадастру.

Література

1. Картографічне та геоінформаційне забезпечення Всеукраїнського перепису населення 2013р. / Ю.О. Карпінський, А.А. Лященко, Р.І. Сосса, О.М. Федункін, Ж.В.Форосенко, М.В. Горковчук // Вісник геодезії і картографії. – 2012. - №6. С25-32.

2. Карпінський, Ю.О. Концептуальні засади оцінювання та забезпечення якості геопросторових даних/ Ю.О. Карпінський, А.А. Лященко, М В. Горковчук // Вісник геодезії і картографії. – 2012. - №4. С33-42.

3. Отчет о проведении Регионального семинара по Всемирной программе переписей населения и жилищного фонда раунда 2010 года: Международные стандарты, современные технологии составления карт переписи населения и обработка данных. Секретариат Организации Объединенных Наций. // Минск, Беларусь, 8-12 декабря 2008 года

4. ISO/DIS 19157: Geographic information – Data quality. // International Organization for Standardization, 2011. 94 Містобудування та територіальне планування

5. Devillers R. Fundamentals of Spatial Data Quality / Edit by R. Devillers, R. Jeansoulin // ISTE Publishing. – 2006 – 309 p.

6. Fundamentals of Spatial Data Quality / Edit by R. Devillers, R. Jeansoulin // ISTE Publishing. – 2006 – 309 p.

7. Guidelines for Implementing the ISO 19100 Geographic Information Quality Standards in National Mapping and Cadastral Agencies. EuroGeographics Expert Group on Quality / Еdited by Antti Jakobsson, Jørgen Giversen. EuroGeographics – 2007. – 68 p. [http://www. eurogeographics.org/documents/ Guidelines_ ISO 19100_Quality.pdf.]

8. Jakobsson, A. The Role of Quality in Spatial Data Infrastructures. / A. Jakobsson, L. Tsoulos // In Proceedings of the 23rd International Cartographic Conference, Moscow, Russia [Cd-Rom]. – 2007.

9. MapBasic. Руководство розроботчика. // Troy, New York, 2006 10. MapInfo Proffesional

10. Руководство пользователя. // Troy, New York, 2009 11. Oort, P.A.J. Van. Spatial data quality: from description to application: PhD Thesis. – Wageningen: Wageningen Universiteit, 2006 – 125 p.

Читайте також

КОНЦЕПТУАЛЬНІ ЗАСАДИ СТВОРЕННЯ СИСТЕМИ ДЕРЖАВНОГО ТОПОГРАФІЧНОГО МОНІТОРИНГУ МІСЦЕВОСТІ — Ю. О. Карпінський, А. А. Лященко, Т. М. Квартич

КОНЦЕПТУАЛЬНІ ЗАСАДИ СТВОРЕННЯ СИСТЕМИ ДЕРЖАВНОГО ТОПОГРАФІЧНОГО МОНІТОРИНГУ МІСЦЕВОСТІ — Ю. О. Карпінський, А. А. Лященко, Т. М. Квартич

Вісник геодезії та картографії. - 2011. - № 3. - С. 27-31.
Розглядається класифікація, основні принципи створення і структура організації системи топографічного моніторингу місцевості як засобу актуалізації баз геопросторових даних.

Детальніше
СТАНДАРТИЗАЦІЯ ГЕОГРАФІЧНОЇ ІНФОРМАЦІЇ. МІЖНАРОДНИЙ ДОСВІД ТА ШЛЯХИ РОЗВИТКУ В УКРАЇНІ — Ю.О. Карпінський, А.А. Лященко, Є.П. Волчко

СТАНДАРТИЗАЦІЯ ГЕОГРАФІЧНОЇ ІНФОРМАЦІЇ. МІЖНАРОДНИЙ ДОСВІД ТА ШЛЯХИ РОЗВИТКУ В УКРАЇНІ — Ю.О. Карпінський, А.А. Лященко, Є.П. Волчко

УДК 361.01.37+361.16.43.25.17.19
Розглядається структура, напрямки та результати діяльності Технічного Комітету з стандартизації географічної інформації ISO / TC 211. Короткий огляд стану нормативних документів. Основні шляхи розвитку стандартизації географічної інформації в Україні.

Детальніше
КАРТОГРАФІЧНЕ ТА ГЕОІНФОРМАЦІЙНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ВСЕУКРАЇНСЬКОГО ПЕРЕПИСУ НАСЕЛЕННЯ 2013 р. — Ю. О. Карпінський, А. А. Лященко, Р. І. Сосса, О. М. Федунків, Ж. В. Форосенко, М. В. Горковчук

КАРТОГРАФІЧНЕ ТА ГЕОІНФОРМАЦІЙНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ВСЕУКРАЇНСЬКОГО ПЕРЕПИСУ НАСЕЛЕННЯ 2013 р. — Ю. О. Карпінський, А. А. Лященко, Р. І. Сосса, О. М. Федунків, Ж. В. Форосенко, М. В. Горковчук

Вісник геодезії та картографії. - 2012. - № 6. - С. 25-32.
Розглядаються методологічні, організаційні та технологічні аспекти картографічного і геоінформаційного забезпечення 2-го Всеукраїнського перепису населення 2013 року. Аналізується структура цифрових карт адміністративно-територіального устрою України і адресних планів міст для перепису населення. Представлена організація і функції спеціалізованої ГІС для автоматизації переписного районування території.

Детальніше