The proposal for algorithms to integrate various spatial data in mobile inland navigation system

Journal : Roczniki Geomatyki
Article : Propozycja algorytmów integracji różnych danych przestrzennych w systemie mobilnej nawigacji śródlądowej

Authors :
Blachowski, J.
Politechnika Wrocławska, Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, Zakład Geodezji i Geoinformatyki Instytut Rozwoju Terytorialnego, Urząd Marszałkowski Województwa Dolnośląskiego, jan.blachowski@pwr.wroc.pl,
Całka, B.
Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji, bcalka@wat.edu.pl,
Bielecka, E.
Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji, ebielecka@wat.edu.pl,
Grudzień, K.
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, Katedra Geomatyki, grudzien@agh.edu.pl,
Kurpiel, N.
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, Katedra Geomatyki, nkurpiel@agh.edu.pl,
Kozakiewicz, R.
AGH Akademia Górniczo Hutnicza w Krakowie, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, Katedra Kształtowania i Ochrony Środowiska, rysiek@agh.edu.pl,
Lupa, M.
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, Katedra Geoinformatyki i Informatyki Stosowanej, mlupa@agh.edu.pl,
Leśniak, A.
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, Katedra Geoinformatyki i Informatyki Stosowanej, lesniak@agh.edu.pl,
Mróz, R.
Biuro Geodezji i Katastru Urzędu Miasta Stołecznego Warszawy, radoslaw.mroz@op.pl,
Wiśniewska, A.
ELFEKO S.A, aleksandra.wisniewska@elfeko.pl,
Fijałkowska, A.
Politechnika Warszawska, Wydział Geodezji i Kartografii, a.fijalkowska@gik.pw.edu.pl,
Papież, M.
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska Katedra Geoinformatyki i Informatyki Stosowanej, mpapiez@geol.agh.edu.pl,
Leśniak, A.
Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska Katedra Geoinformatyki i Informatyki Stosowanej, lesniak@agh.edu.pl,
Słowikowski, R.
Politechnika Warszawska, Wydział Geodezji i Kartografii, robb.slowikowski@gmail.com,
Fijałkowska, A.
Politechnika Warszawska, Wydział Geodezji i Kartografii, a.fijalkowska@gik.pw.edu.pl,
Chmiel, J.
Politechnika Warszawska, Wydział Geodezji i Kartografii, j.chmiel@gik.pw.edu.pl,
Włodarczyk-Sielicka, M.
Akademia Morska w Szczecinie, Wydział Nawigacyjny, Instytut Geoinformatyki, m.wlodarczyk@am.szczecin,
Kazimierski, W.
Marine Technology Sp. z o.o., w.kazimierski@marinetechnology.pl,
Marek, M.
Marine Technology Sp. z o.o., m.marek@marinetechnology.pl,
Abstract : W artykule przedstawiono propozycję opracowania własnego formatu wymiany danych przestrzennych dla żeglugowej mobilnej nawigacji śródlądowej (ang. MObinav Data Exchange Format -MODEF) oraz jego specyfikacji w postaci schematu aplikacyjnego XML. Zakłada się, że dane w tym formacie, będą generowane w sposób możliwie zautomatyzowany z danych wejściowych. Jako źródła danych wykorzystane zostaną: śródlądowa elektroniczna mapa nawigacyjna (IENC), topograficzna baza danych BDOT10k, baza mapy Vmap poziomu drugiego oraz powszechnie dostępne dane zgromadzone w ramach projektu Open Street Map. Poszczególne klasy map będą przygotowywane na serwerze, a następnie udostępniane urządzeniom mobilnym. Implementacja zintegrowanego modelu danych przestrzennych oznacza przede wszystkim dokładną specyfikację pożądanego formatu danych MODEF, a także precyzyjne określenie reguł importu obiektów z poszczególnych źródeł. Postawione zostaną reguły przestrzenne i atrybutowe definiujące, które obiekty z poszczególnych klas będą importowane. Dodatkowo przeprowadzone zostanie odpowiednie mapowanie atrybutów oraz walidacja uzyskanych danych. Można zatem powiedzieć, że generowanie danych w formacie MODEF obejmuje import danych źródłowych do bazy PostgreSQL/PostGIS, przetwarzanie i walidację danych, rzutowanie tabel źródłowych do standardu MODEF oraz eksport finalnych danych do formatu GML. W artykule zawarto opis wszystkich czterech kroków w ujęciu teoretycznym i praktycznym, z uwzględnieniem rzeczywistych przykładów. W ten sposób, po przedstawieniu koncepcji integracji danych w systemie oraz metodyki pozyskiwania danych (w postaci algorytmów pozyskiwania), uwzględniono także implementację opracowanego modelu danych w praktyce.

In the paper, it is proposed to develop a spatial data exchange format for inland shipping mobile navigation – MObinav Data Exchange Format (MODEF). It’s specification will be given in the form of application scheme in XML. It is assumed that data in this format will be created automatically from input data. Main sources for the system will be Inland electronic navigational chart (IENC), topographic data base BDOT10k, database of Vmap level 2 and publicly available data covered by open source project Open Street Map. The maps will be prepared on server and then sent to mobile devices. Implementation of integrated spatial data model means exact specification of required data format MODEF and precise description of import algorithms from sources. The rules will be defined covering spatial and attributes aspects, describing which objects from particular layers will be imported. Additionally, attribute mapping and resulting data validation will be provided. Thus, preparing data in MODEF format covers four steps, namely importing source data to PostgreSQL/PostGIS database, processing and validation of data, projection of source tables to MODEF standard and export of final data to GML format. The description of all four steps is given both in theoretical and practical depiction including real examples. Thus, after presenting the concept of data integration in the system and the methodology of data gathering (as import algorithms), implementation of elaborated model in practice is also given.

Keywords : model danych przestrzennych, nawigacja śródlądowa, integracja danych przestrzennych, IENC, model of spatial data, mobile navigation, spatial data integration, IENC,
Publishing house : Polskie Towarzystwo Informacji Przestrzennej
Publication date : 2014
Number : T. 12, z. 4(66)
Page : 445 – 457

Bibliography
: 1. Abiteboul S., Manolescu I., Rigaux P., Rousset M., Senellart P., 2011: Web Data Management and Distribution. Cambridge University Press.
2. Drop P., Gajewski P., Mackiewicz M., 2013: Zastosowanie danych OpenStreetMap oraz wolnego oprogramowania do badań dostępności komunikacyjnej w skali lokalnej. Acta Universitatis Lodziensis Folia Geographica Socio-Oeconomica nr 14/2013.
3. Gotlib D., Iwaniak A., Olszewski R., 2006: Budowa krajowej infrastruktury danych przestrzennych w Polsce – harmonizacja baz danych referencyjnych. Katedra Geodezji i Fotogrametrii, Akademia Rolnicza we Wrocławiu.
4. Inland ENC Harmonization Group, 2011: Product Specification for Inland ENCs Ed. 2.3.
5. Inland ENC Harmonization Group, 2014: Encoding Guide for Inland ENCs Ed. 2.3.6.
6. Inland ENC Harmonization Group, 2013: IENC Feature Catalogue Ed. 2.3.
7. IHO, 2000: Transfer Standard for Digital Hydrographic Data, Ed.3.1.Special Publication No. 57.
8. Open Geospatial Consortium Inc., 2007: OpenGIS® Geography Markup Language (GML) Encoding Standard Ver. 3.2.1.
9. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 17 listopada 2011 r. w sprawie bazy danych obiektów topograficznych oraz bazy danych obiektów ogólnogeograficznych, a także standardowych opracowań kartograficznych. Dz.U. 2011 nr 279 poz. 1642.
10. Rozporządzeniu Ministra Administracji i Cyfryzacji z dnia 12 lutego 2013 r. w sprawie bazy danych geodezyjnej ewidencji sieci uzbrojenia terenu, bazy danych obiektów topograficznych oraz mapy zasadniczej. Dz.U. 2013 poz. 383.
DOI :
Qute : Blachowski, J. ,Całka, B. ,Bielecka, E. ,Grudzień, K. ,Kurpiel, N. ,Kozakiewicz, R. ,Lupa, M. ,Leśniak, A. ,Mróz, R. ,Wiśniewska, A. ,Fijałkowska, A. ,Papież, M. ,Leśniak, A. ,Słowikowski, R. ,Fijałkowska, A. ,Chmiel, J. ,Włodarczyk-Sielicka, M. ,Kazimierski, W. ,Marek, M. ,Marek, M. , Propozycja algorytmów integracji różnych danych przestrzennych w systemie mobilnej nawigacji śródlądowej. Roczniki Geomatyki T. 12, z. 4(66)/2014
facebook