СТРУКТУРА ТА ФУНКЦІЇ ЕЛЕКТРОННОГО КАТАЛОГУ МІР ЯКОСТІ ГЕОПРОСТОРОВИХ ДАНИХ — Горковчук М. В.

СТРУКТУРА ТА ФУНКЦІЇ ЕЛЕКТРОННОГО КАТАЛОГУ МІР ЯКОСТІ ГЕОПРОСТОРОВИХ ДАНИХ — Горковчук М. В.

Інженерна геодезія. - 2014. - Вип. 61. - С. 103-109.

Вступ. Міра якості є кількісною характеристикою елементів та піделементів якості геопросторових даних. Уніфікацію мір якості здійснюють з метою досягти сумісності та порівнюваності кількісної інформації про якість різних наборів даних. Однією з основних вимог до мір якості є однозначність їх визначення та коректність методів обчислення. Для виконання цього завдання потрібно створити публічні каталоги мір якості, доступні користувачам в мережі Інтернет, що містили б вичерпний опис мір якості, на які будуть посилатися метадані про якість та звіти про оцінювання якості геопросторових даних.

Аналіз останніх досліджень та публікацій. У проекті ISO/DIS 19157:2011 уміщено набір стандартизованих мір якості, які дають змогу оцінювати практично всі кількісні елементи та піделементи якості геопросторових даних. Базові міри якості згруповані у два класи:

1) міри, що базуються на підрахунку помилкових або правильних об’єктів;

2) міри, що базуються на моделюванні невизначеності вимірювань за статистичними методами.

У першому класі розрізняють шість базових мір якості, що ґрунтуються на різних методах оцінювання кількості помилкових чи правильних об’єктів, а саме: індикатор помилки («так» або «ні»), індикатор правильності, кількість помилок, кількість правильних об’єктів, відсоток помилок, відсоток правильних об’єктів. 

Числові дані, отримані в результаті вимірювань, мають певну точність, а тому для оцінювання ступеня невизначеності якоїсь виміряної величини рекомендується використовувати статистичні методи. 

У міжнародному стандарті ISO 19138 та в проекті ISO/DIS 19157 застосування базових мір якості конкретизовано для усіх кількісних елементів та піделементів якості геопросторових даних (ГД), що в підсумку дало змогу ідентифікувати понад 80 окремих мір якості. З розвитком застосування ГІС вимоги до якості ГД постійно зростають, тому природним є розроблення додаткових мір якості. 

Нині в Україні немає єдиного стандартизованого електронного каталогу, відповідного до сучасного стану геоінформатики й вимог оцінювання та дотримання якості геоінформаційної продукції.

Виклад основного матеріалу. У роботі розглянуто принципи формування, структуру і склад електронного каталогу мір якості геопросторових даних. Каталог містить опис мір якості, інформація про які надходить за кожним запитом, коли це потрібно, замість повторного опису мір у звітах про якість та в метаданих.

Призначення та сфера застосування електронного каталогу. Мета каталогізації мір якості – забезпечити оцінювання якості наборів геопросторових даних на основі єдиних критеріїв та рівноцінне порівняння ГД різного походження та сфери застосування.

Електронний каталог мір якості призначений для використання на всіх етапах життєвого циклу геопросторових даних, а саме: розроблення технічних вимог та проектування баз геопросторових даних, створення та використання наборів ГД, оцінювання якості геопрострових даних у процесі їх виробництва, постачання і використання за принципами і процедурами, визначеними в серії міжнародних стандартів ISO 19110 [8].

Каталог мір якості доцільно створювати як логічну складову загального каталогу класів просторових об’єктів з їх атрибутами, доменами та зв’язками. В такому комплексному каталозі фактично задають концептуальну модель наборів геопросторових даних, обмеження щодо цілісності даних, а для кожного класу визначають міру для оцінювання всіх елементів якості – повноти, логічної узгодженості, точності місцеположення, тематичну і часову точність.

Каталог мір фактично є базовим інформаційним ресурсом для систем  оцінювання якості наборів геопросторових даних, оскільки він становить інформаційну базу для програм тестування відповідності наборів даних технічним вимогам та формування метаданих про якість (рис. 1).


Структура та склад електронного каталогу. Відповідно до стандарту  ISO 19157:2013 кожна міра якості описується такими компонентами: ідентифікатор міри, назва, псевдонім, назва елемента, базова міра, визначення, опис, параметр, тип значення, структура значення, посилання на джерело, приклад (рис.2).

Ідентифікатор міри однозначно ідентифікує міру якості в просторі імен.

Назва – це ім’я міри, яке обрано відповідно до характеру міри.

Псевдонім – інша назва, коротке ім’я або абревіатура міри.

Назва елемента – ім’я елемента якості даних, до якого застосовується міра. Може бути більше, ніж одна назва елемента.

Базова міра. Якщо міра базується на одній з базових мір, то повинна бути вказана її назва, визначення і тип значення. Основні міри ідентифікуються за їх іменами.

Визначення – фундаментальне поняття міри.

Опис є описом міри, зокрема методів розрахунку з усіма формулами та ілюстраціями, потрібними для розуміння цієї міри. Якщо міра використовує концепцію помилки, слід зазначити, як класифікується неправильний елемент, коли якість може бути представлена лише у вигляді правильного або неправильного елемента.

Параметр – допоміжна змінна, яку використовує міра якості. Вона повинна містити ім’я, визначення та тип значення.

Тип значення – тип даних, який використовується для представлення значення міри.

Структура значення. Результат може складатися з кількох значень. У таких випадках результат повинен бути структурованим.

Посилання на зовнішнє джерело, яке містить інформацію про певну міру якості.

Приклад - зразок застосування та отриманий результат міри якості (таблиця).


Поняття узгодженості, або цілісності, даних є ключовим поняттям баз даних. Фактично база даних підтримує узгоджене збереження даних на основі оголошеної в схемі базі даних цілісності: посилальної, доменної, а для баз топографічних даних характерний новий тип цілісості схем бази даних – топологічна узгодженість просторової моделі. Посилальна цілісність бази даних забезпечується відношенням між двома таблицями сутностей на рівнях первинних зовнішніх ключів, а також правилами ведення нових або оновлення та вилучення наявних записів. Доменна цілісність задається як обмеження інтервалу значень для кожного атрибута. Топологічна цілісність має задаватися сукупністю правил топологічної узгодженості геометричних елементів просторової схеми на трьох рівнях: 1) окремих екземплярів об’єктів; 2) об’єктів одного класу; 3) об’єктів різних класів.

Електронний каталог мір якості реалізований у вигляді реляційної бази даних в СКБД PostgreSQL та описаний з використанням спеціалізованої мови на основі синтаксису стандарту XML – мови. 

Реалізація моделі реляційної бази даних електронного каталогу мір якості дає суттєві переваги: одночасний доступ до каталогу мір багатьох користувачів, можливість роботи в режимі «клієнт-сервер», забезпечення сумісності різних додатків (формування технічних вимог, специфікації, звіту про оцінювання якості, метаданих якості) і методів доступу до них. Накладання обмежень на набори геопросторових даних з використанням каталогу мір якості забезпечує концептуальну цілісність бази даних набору.

Висновки. Зважаючи на міжгалузевий характер виробництва й використання геопросторових даних, показники, міри й методи оцінювання якості мають бути уніфіковані. Методологічною основою такої уніфікації є міжнародні стандарти серії  ISO 9002 в загальних питаннях управління якістю продукції та серії ISO 19100 в аспектах якості геоінформаційної продукції.

Електронний каталог становить основу для формалізації й автоматизації процесів оцінювання якості наборів геопросторових даних, їх відповідності, сумісності та повноті.

Реалізація моделі реляційної бази даних електронного каталогу мір якості у вигляді окремого сервісу дасть змогу використовувати такий каталог в середовищах різноманітних інструментальних ГІС для формування технічних вимог, специфікацій, метаданих та звітів про оцінювання якості.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Карты цифровые топографические. Требования к качеству: ГОСТ Р 516082000. – М.: Изд-во стандартов, 2000. –137 с.

2. Системи управління якістю. Основні положення та словник: ДСТУ  ISO 9000-2001. – [Чинний від 2001-10-01]. – К.: Держстандарт України, 2001. –33 с.

3. 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. – С. 33-42.

4. Картографічне та геоінформаційне забезпечення Всеукраїнського перепису населення 2013 р. / Ю. О. Карпінський, А. А. Лященко, Р.І. Сосса [та ін.] // Вісник геодезії і картографії. – 2012. – № 6. – С. 25-32. 5. Класифікатор інформації, яка відображається на топографічних картах масштабів 1:10 000, 1:25 000, 1:50 000, 1:100 000, 1:200 000, 1:500 00, 1:1000 000. – Затверджений начальником Головного управління геодезії, картографії та кадастру при Кабінеті Міністрів України в 1998 р. і погоджений з начальником Центрального топографічного управління Генерального штабу Збройних сил України.

6. Лященко А.А. Онтологічний підхід до створення каталогу бази топографічних даних / А.А. Лященко, Р.М. Рунец // Інженерна геодезія – К.: КНУБА, 2008. – Вип. 54. –  С. 116 – 123.

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. 

8. ISO 19110: 2005(E) Geographic information – Methodology for feature cataloguing. – ISO TC 211, 2005 – 55 р.

9. ISO/DIS 19157: Geographic information – Data quality. – ISO TC 211, 2011.

10. ISO/IEC 13249-3:2002 FDIS. Informational technology – Database languages – SQL Multimedia and Application Packages – Part 3: Spatial, 2-nd edition, 2002.

REFERENCES

1. GOST R 51608-2000. Karty tcifrovie topograficheskie. Trebovanija k katchestvu [Digital topographic maps. Quality requirements]. – M.: «Izdatel'stvo standartov», (2000).

2. DSTU 90000-2001. Systemy upravlinnja jakistu. Osnovni polojennja ta slovnik  [ISO 9000-2001. Quality Management System. Basicterms andvocabulary]. – K.: Derjstandart Ukrainy, (2001).

3. Karpinskii O.U., Ljashenko A.A., Sossa R.I., Fedunkin O.M., Forosenko J.V., Horkovchuk M.V. (2012). Kontceptualni zasady otcinuvannja ta zabezpechennja jakosti geoprostorovih dannih [Conceptual foundations ofevaluationand quality assuranceof geospatial data].Kyiv: Visnyk geodezii i kartografii.

4. Karpinskii O.U., Ljashenko A.A., Sossa R.I., Fedunkin O.M., Forosenko J.V., Horkovchuk M.V. (2012). Kartografichne ta geoinfirmatcijne zabezpechennja Vseurainskogo perepysu naselennja 2013 rik [Cartographic and GIS software nationwide censusin 2013]. Kyiv: Visnyk geodezii i kartografii.

5. Classifier ofinformation, which displayedon topographic mapsscales1:10 000,  1:25 000, 1:50 000,1: 100 000 12000001500001: 1000000.-Approved bythe Chief of Geodesy, Cartographyand Cadastreof the Cabinetof Ministers of Ukraine in1998 and agreed with thechief of the Central Directorate of the General Staff topographic Armed Forces of Ukraine.

6. Ljashenko A.A., Runez R.M. (2008). Ontologiczny pidhit do stvorenja katalogu bazy topographichnyh dannih. [Ontological approach to create a catalog of topographic database]. Kiev: Ingenerna geodezia.

7. Guide lines for Implementing the ISO 19100 Geographic Information Quality Standards in National Mapping and Cadastral Agencies. Euro Geographics Expert Groupon Quality. Еditedby Antti Jakobsson, Jørgen Giversen. Euro Geographics. (2007).

8. ISO 19110: 2005(E) Geographic information. Methodology for feature cataloguing. ISO TC 211, (2005).

9. ISO/DIS 19157: Geographic information. Data quality. ISO TC 211, (2011).

10. ISO/IEC 13249-3:2002 FDIS. Informational technology. Database languages. SQL Multimedia and Application Packages. Part 3: Spatial, 2-ndedition, (2002).

 

Читайте також

Дивовижна історія ГІС з космічною швидкістю

Дивовижна історія ГІС з космічною швидкістю

З плином часу ГІС стала багатомільярдною галуззю, відповідальною за чимало найскладніших проблем, з якими стикається наша Земля. Але з чого ж все почалося?

Детальніше
ДОСЛІДЖЕННЯ КАРТОМЕТРИЧНИХ ОПЕРАЦІЙ В СЕРЕДОВИЩІ ГІС — Карпінський Ю.О., Кінь Д.О.

ДОСЛІДЖЕННЯ КАРТОМЕТРИЧНИХ ОПЕРАЦІЙ В СЕРЕДОВИЩІ ГІС — Карпінський Ю.О., Кінь Д.О.

Досліджено методи та можливості визначення територій площ територій на еліпсоїді стандартними методами в середовищі геоінформаційної системи ArcGIS for Desktop by ESRI. Встановлено, що стандартними засобами геоінформаційної системи ArcGIS визначення площ територій здійснюється за формулами Гаусса на площині без врахування картографічних проекцій та кривизни Землі.

Детальніше
Основні аспекти побудови геопорталів

Основні аспекти побудови геопорталів

Описано загальну структуру технічного рішення в рамках створення геопорталів різних рівнів

Детальніше

Ми використовуємо файли cookie, щоб ваше користування сайтом було зручнішим. Дізнайтеся більше про файли cookie на сторінці Політика використання cookies.
Натисніть OK, щоб продовжити переглядати сайт Softpro. Ви можете відключити cookies у будь-який момент.