Baza de date GIS pentru harta geologică a României
de la concept la utilizare
George Tudor
CONCEPTE
Baza de date :
una sau mai multe colecţii de date aflate în interdependenţă, impreună cu descrierea datelor şi relaţiilor dintre ele
oferă acces rapid şi uşor la un volum mare de informaţii
CONCEPTE
GIS (Geographic Information System):
Ansamblu de tehnici, metode, echipamentehardware, software şi persoane care gestionează informaţii cu caracter spaţial
Instrumente care permit achiziţionarea, organizarea, administrarea, analizarea şi afişarea informaţiei spaţiale
NECESITATEA UNEI BAZE DE DATE
Volum mare de dateEvoluţia tehnologiilorAccesul rapid la informaţiiAdministrare eficientaModificarea frecventă a datelorSecurizarea datelorReducerea cheltuieliorEvitarea pierderilor de dateStandardizarea datelorSchimburi de date şi interoperabilitate
BAZĂ DE DATE INTEGRATĂ
Informaţiile geologice se referă la obiecte cu localizare geografică
Sistemele GIS permit utilizarea datelor spaţiale asociate cu informaţii de tip atribut
Informaţiile sunt organizate dupa principiul bazelor de date
Sistemele GIS permit conectarea şi asocierea la serverele de baze de date
Sistemele GIS permit accesul informaţiei la distanţă (intranet şi internet)
Administrare unitară a datelor
SOFTWARE – HARDWARE - SPECIALIŞTI
GIS: ArcGIS desktop şi server, Mapinfo, Geomedia, Mapserver, GRASS, Quantum GIS
Baze de date – RDBMS: Oracle, Microsoft SQL Server, Microsoft Access, DB2, PostgreSQL, MySQL
Limbaje de programare: VB.NET, VBA, PHP, etcHardware: servere, sisteme desktop, reţelistică,
perifericeSpecialişti: geologi (toate specializările), analişti de
sistem, programatori baze de date, GIS şi web, specialişti în baze de date, specialişti în servere şi reţele, manageri de proiect, specialişti, tehnicieni şi operatori GIS, geodezi, cartografi (ş.a.)
OBIECTIVE Stocare într-o structură standard Să permită modificarea, interogarea şi afişarea
informaţiilor Clasificări standard cu un set minim de informaţii Să se poată exporta în formate de schimb ale datelor Să poată răspunde prin interogare la întrebări:o Identificarea unor zone specialeo Selecţia diverselor tipuri de obiecteo Separarea obiectelor după anumite criteriio Separarea unor zone în jurul obiecteloro Reperarea includerii unor obiecte în alteleo Tipuri de hărţi rezultate prin combinare, selecţie, analiză
spațială Să conţină layout-uri pentru plottare Să conţină colecții de simboluri standardizate
ETAPE DE REALIZARE
MODELE CONCEPTUALE
MODELE CONCEPTUALE
TIPURI DE DATEDate spaţiale:
• limitele geologice: limitele unităţilor geologice (normale sau discordante), contacte ale rocilor eruptive, schimbări de facies, etc;
• faliile, care pot deplasa contactele geologice;
• unităţile geologice, limitate de contacte geologice sau falii;
• tipurile majore de roci care se suprapun în hartă peste unităţile geologice de bază (fliş, formaţiuni vulcano-sedimentare, etc);
• niveluri de roci reprezentate liniar (intercalaţii de calcare, amfibolite, etc);
• puncte de observaţie, care pot conţine descrieri sau măsurători (structurale, geochimice, geofizice);
• Imagini raster (imagini satelitare, grid);
• Izolinii;
• Etc.
Date atribut: descrieri, clasificări, dicţionare
Modele ale bazei de date
• Modelul conceptual - reprezentarea datelor în mod abstract pentru a identifica relaţii şi componente;
• Modelul logic - mai detaliat şi apropiat de nivelul RDBMS, include atributele entităţilor şi relaţiilor între ele;
• Modelul fizic - cel mai detaliat, realizat în strânsă legătură cu sistemul în care va fi implementată baza de date.
MODELUL LOGIC
MODELUL LOGIC
MODELUL FIZIC
GEODATABASE
DICŢIONAREDicţionarele - seturi de atribute (tabele cu clasificări ale
conceptelor geologice realizate cu implicarea specialiștilor geologi din diferite domenii) legate de obiectele spaţiale prin intermediul unei chei (câmp):
• unităţi geologice, tectonice sau structurale – regiuni cu un istoric geologic similar;
• unităţi litostratigrafice – corpuri, strate care conţin roci eruptive, metamorfice sau sedimentare, deosebite prin compoziţie, vârstă, mod de formare;
• unităţi litologice – deosebite prin compoziţie;
• unităţi geomorfologice;
• clasificări de roci, minerale, vârste geologice;
• unităţi hidrogeologice.
DICŢIONARE
• se asigură că toate valorile intrate într-un câmp sunt valide;
• se reduce dimensiunea bazei de date;
• se reduce redundanţa datelor, prin normalizare;
• se limitează folosirea numai a unor termeni agreaţi;
• datele pot fi folosite în diferite proiecte;
• se simplifică interogarea bazei de date.
Avantaje:
MODEL
DICŢIONARE
- principiul
recursiv
UNITĂŢI
GEOSTRUCTURALE,
VÂRSTE
(fragmente)
FLUX CREAREA BAZEI DE DATE
DIN FOI DE HARTĂ
DIN DATE OCAD
HARTA GEOLOGICĂ 1:1.000.000
CAROIAJUL FOILOR DE HARTĂ GEOLOGICĂ 1:200.000
CAROIAJUL FOILOR DE HARTĂ GEOLOGICĂ 1:50.000
HARTĂ GEOLOGICĂ 1:200.000
HARTĂ GEOLOGICĂ 1:50.000
FOI HĂRȚI GEOLOGICE
BAZA DE DATE GIS A RESURSELOR MINERALE
BAZA DE DATE A RESURSELOR MINERALE
BAZA DE DATE A RESURSELOR MINERALE
Aplicație software proprie pentru actualizarea atributelor asociate (în lucru)
METADATE . informaţii structurale care descriu, localizează sau facilitează regăsirea resurselor informaţionale
Aplicaţie client-server de gestiune a unei baze de date
(PHP-MySQL)
SCHEMA GENERALĂ PENTRU DATELE GIS PENTRU HĂRȚI GEOLOGICE
DESKTOP GIS: AFIŞARE, INTEROGARE, ANALIZĂ SPAȚIALĂ
COMBINĂRI DE DATE
ACCESUL SERVERULUI DE GIS
APLICAȚII DESKTOP
Servicii de hărți: WMS, WFS
Aplicații internet: WEBGIS
WMS – WEB MAP SERVICE
MapServer (prima variantă), ArcGIS Server (a doua variantă)
OneGeology portal (http://portal.onegeology.org)
Acreditare 3 stele în proiectul OneGeology
WMS – WEB MAP SERVICE
PROMINE portal – baza de date pentru resurse minerale pentru Europa
WEBGIS
MapServer
PostgreSQL/PostGIS
PHP/Mapscript
WEBGIS
MapServer, PostgreSQL/PostGIS, PHP/MapScript
WEBGIS
ArcGIS Server, Geoportal
http://geoportal.igr.ro/testgeo2
3D
CONCLUZII• datele geologice vor putea fi mai uşor gestionate, modificate, completate;
vor putea fi folosite atât ca hărţi geologice, dar şi în cadrul unor proiectecomplexe de analiză spaţială. De asemenea vor putea fi folosite în cadrulunor aplicaţii software specializate (modelare 3D, geostatistică, etc).
• realizarea bazei de date GIS a hărţii geologice a României la scara1:200.000 reprezintă o necesitate datorită faptului că reprezintă hartageologică la cea mai mică scară care acoperă întreg teritoriul;
• proiectul GIS pentru datele din hărţile geologice, realizat în prima fază, seaplică cu succes la hărţi la diferite scări;
• proiectul (modelul) reprezintă un cadru (framework) pentru realizareatuturor hărţilor;
• în acest sistem se pot realiza diferite modificări ulterioare;
• totalitatea hărţilor geologice la scara 1:200.000 vor trebui actualizate;
• este necesară stabilirea unui colectiv de cercetători care să realizezeclasificări actualizate ale formaţiunilor geologice, precum şi o actualizare ahărţilor;
CONCLUZII• după actualizare datele vor putea fi folosite pentru printare, analize
spațiale sau vizualizări în cadrul unui sistem de tip webGIS;
• baza de date GIS poate fi administrată pe un server dedicat, undeinformaţia poate fi vizualizată şi editată în mod concurent de mai mulţiuseri;
• baza de date de atribute poate fi dezvoltată cu noi tipuri de date, legate înmod relaţional, date care pot ajuta la realizarea unor interogări specificecare să genereze în final noi hărţi;
• va trebui să se creeze (stabilească) o nouă bază topografică pentru întregteritoriul României și toate tipurile de hărți;
• se va crea câte o bază de date pentru fiecare foaie de hartă, respectându-se convenţia de denumire stabilită în faza de proiectare;
CONCLUZII• pornind de la scara 1:50.000 ar trebui să se continue şi actualizarea
celorlalte hărţi geologice la diferite scări (1:200.000 şi 1:1.000.000), astfelîncât limitele geologice comune şi baza topografică să corespundă;
• datele hărţilor geologice vor putea fi subiectul actualizării sistemului demetadata, dezvoltării de aplicaţii webGIS, analize spaţiale, etc;
• harta geologică la scara 1:50.000 ar trebui să fie realizată pentru întregteritoriul României;
• digitizarea datelor spaţiale ar trebui să fie continuată folosind aplicaţii GISdesktop, pentru un ritm mai rapid, realizarea consistenţei topologice şiintroducerea de atribute, clasificări, descrieri, etc.