COĞRAFĐ BĐLGĐ SĐSTEMĐ TEKNOLOJĐLERĐ KULLANILARAK KARAYOLU BĐLGĐ SĐSTEMĐ OLUŞTURULMASI

Transkript

1 TMMOB COĞRAFĐ BĐLGĐ SĐSTEMLERĐ KONGRESĐ Kasım 2009, Đzmir COĞRAFĐ BĐLGĐ SĐSTEMĐ TEKNOLOJĐLERĐ KULLANILARAK KARAYOLU BĐLGĐ SĐSTEMĐ OLUŞTURULMASI N.Arıca 1, O.Uslu 2 1 KGM, Karayolları Genel Müdürlüğü, Bilgi Đşlem Şubesi Müdürlüğü Ankara, narica@kgm.gov.tr 1 KGM, Karayolları Genel Müdürlüğü, Bilgi Đşlem Şubesi Müdürlüğü Ankara, ouslu@kgm.gov.tr ÖZET Teknolojideki hızlı gelişmeler doğrultusunda dünyadaki pek çok karayolu yönetimi karar vermelerinde yardımcı olmak üzere CBS teknolojisine yönelmiştir. Karayolları Genel Müdürlüğü de çalışmalarının daha verimli, sağlıklı olması ve karayolları ile ilgili bilgilere ihtiyaç duyan diğer kurum, kuruluşlar ile yol kullanıcılarına daha iyi hizmet verebilmek amacıyla kurmakta olduğu Karayolu Bilgi Sisteminde CBS teknolojisini uygulama çalışmalarına başlamıştır. Çalışmalar kapsamında Karayolları coğrafi altlığı ve yol envanter veri tabanı oluşturulmuş olup söz konusu veri tabanından her türlü sorgulamanın, analizin yapılabilmesi ve kurum internet sitesinden yol kullanıcılarına daha görsel bilgi sunulabilmesi amacıyla web tabanlı uygulamalar geliştirilmiştir. Anahtar Sözcükler: Coğrafi Bilgi Sistemi, yol veri tabanı, DGPS ABSTRACT ESTABLISHMENT OF HIGHWAY INFORMATION SYSTEM USING GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM TECHNOLOGIES In accordance with rapid developments in technology, many highway administrations in the world are moving to GIS technology to assist their decision-making. General Directorate of Highways started to implement GIS technology at establishment of Highway Information System to increase the efficiency and reliability of its work and to provide better service to road users, organizations and institutions which need information about highways. In the scope of these studies, Highways Geographical basemap and Road Inventory Database are constructed and web based applications were developed in order to make all sort of queries and analysis and to provide more visualized information to road users via organization's website. Keywords: Transportation, Application Development, Databases, Geographical Information System. 1. GĐRĐŞ 1950 yılında kurulan Karayolları Genel Müdürlüğü otoyollar, devlet ve il yolları ağına giren güzergahları tayin ve tespit etmek ve bu ağlar üzerindeki köprü ve sanat yapılarının planlama, tasarım, yapım, bakım ve işletimi ile yolların güvenli bir şekilde sürekli açık tutulmasını sağlamakla görevlendirilmiştir. Karayolları Genel Müdürlüğü merkezde; 11 Daire Başkanlığı ve 44 Şube Müdürlüğü, taşrada; 17 Bölge Müdürlüğü, 1 Đkmal Müdürlüğü, 1 Atölye Müdürlüğü, 21 Otoyol Bakım ve Đşletme Merkezi, 118 Şube Şefliği, 284 Bakım Evi ve iş hacmiyle orantılı Şantiye Şefliği, Kontrol Şefliği şeklinde teşkilatlanmıştır. Karayolları Genel Müdürlüğü 2010 km.si otoyol olmak üzere km. yol ağından sorumlu olup diğer kuruluşların sorumluluk alanlarında bulunan köy yolları, turistik yollar, orman yolları ve kent içi yollardan sorumlu değildir. Karayolları Genel Müdürlüğü Karayolu Bilgi Sistemi ile görevleri ile ilgili kararları daha sağlıklı almayı, bilgi ve uygulamaların paylaşımını, bütçenin daha dengeli, gerçekçi ve önceliklere göre planlanmasını, kaynakların verimli ve ekonomik olarak kullanımını, acil durumlarda hızlı müdahele imkanlarını arttırmasını, bilgilerin diğer kamu kurum ve kuruluşları ile paylaşılmasını, ve yol kullanıcılarına daha kolay kullanımlı ve anlaşılabilir biçimde bilgi sunulmasını hedeflemiştir. 2. KARAYOLU BĐLGĐ SĐSTEMĐ Karayolu Bilgi Sistemi; 1. Uydu görüntüleri ve haritalar kullanılarak tüm sistemlere altlık teşkil edecek olan Karayolları Coğrafi Altlığının Oluşturulması, arazide diferansiyel GPS cihazı ile koordinatlı olarak toplanan yol ekseni ve yol envanter bilgilerinin coğrafi altlık ile ilişkilendirilmesi ve yol veri tabanının kurulması

2 Coğrafi Bilgi Sistemi Teknolojileri Kullanılarak Karayolu Bilgi Sistemi Oluşturulması 2. Proje, köprü, üstyapı, trafik, otoyol, tesis, tünel,personel, makine, malzeme, v.b. bilgi sistemlerinin kurulması, 3. Bakım, üst yapı, köprü, trafik, proje, v.b. karar destek ve yönetim sistemlerinin kurulmasını içermektedir. Karayolları Coğrafi Altlığı ile bazı bilgi sistemlerinin oluşturulması tamamlanmış olup karar destek ve yönetim sistemleri kurulumu için analiz çalışmaları devam etmektedir. 3.KARAYOLLARI COĞRAFĐ ALTLIĞI OLUŞTURULMASI Temel karayolu altlığının oluşturulması, veritabanı tasarımı, kağıt ortamındaki verilerin veritabanına aktarımı, veri toplanması, web uygulama yazılımının geliştirilmesi aşamalarını içermektedir. 3.1 Temel Karayolu Altlığının Oluşturulması Harita Genel Komutanlığı ndan 1/ lik paftalar ve sayısal yükseklik paftaları temin edilmiştir. Tüm Türkiye nin 5m çözünürlüklü siyah-beyaz spot uydu görüntüleri alınmıştır. Uydu görüntüleri, 1/ ölçekli sayısal haritalardan seçilen yer kontrol noktaları ve arazi yükseklik modeli kullanılarak ortorektifikasyon yapılmıştır. Uydu görüntüleri üzerinden Karayolları bölge, şube sınırları ve yollar sayısallaştırılmış ve yol tanımları öznitelik tablolarına girilmiştir. Şekil 1: Ortorektifikasyon işlemi Bu projede ortorektifikasyon işleminde kullanılacak olan referans yer kontrol noktalarının bir raster (uydu görüntüsü, hava fotoğrafı, raster harita..., vs) okunarak yapılması (Görüntüden - Görüntüye) yöntemi uygulanmış olup kaynak olarak 1:25000 ölçekli raster haritalar kullanılmıştır. Ortorektifiye edilecek olan görüntü ile referans alınacak görüntü dosyasının yüklü olduğu pencerede yer kontrol noktaları homojen olarak seçilmiştir. Seçilen nokta hem ham uydu görüntüsünde hem de referans veride (1:25000 ölçekli topoğrafik harita) aynı lokasyonda seçilmiş olup, genellikle yol kesişimleri tercih edilmiştir. Ortorektifikasyon işlemi yapılırken, her görüntüde en az 40, çoğu kez yer kontrol noktası seçilmiş, bazı kritik bölgeler için bu sayının 100 ü geçtiği durumlar olmuştur. Her iki görüntü üzerinde yerleri belirlenen kontrol noktalarının, yükseklik değerleri DEM (Sayısal Yükseklik Modeli) den okutulmuş, bunun için 1:25000 YÜKPAF lar kullanılmıştır. Yolların büyük bir çoğunluğunun zaman içerisinde genişletilerek veya duble yola dönüştürülmesinden, Gölcük ve Bolu depremleri sonrasında Marmara ve Doğu Karadeniz Bölgelerindeki değişimlerden dolayı ortorektifikasyon aşamasında karşılaşılan sorunları aşabilmek için, IKONOS arşiv görüntülerinden yer kontrol noktası ve SPOT HRS DEM alternatifleri değerlendirilmiş ve nokta sıklaştırması yolu ile tekrar ortorektifiye edilmiştir. Saha çalışmalarının

3 Arıca ve Uslu tamamlanmasını takiben, sahadan toplanan yol verileri ile ortorektifiye edilmiş uydu görüntüleri tekrar gözden geçirilmiştir. Bu esnada vektör veri uydu görüntüsünün üzerine açılmış, kayma olup olmadığı kontrol edilmiştir. 3.2 Veri Tabanı Tasarımı Veri tabanı yersel (vektör, raster) veri, öznitelik (tablo) verisi, CAD formatlı grafik veri, fotoğraf ve raster/taranmış döküman ve haritalar içermektedir. Veritabanı tasarımı fiziksel ve mantıksal tasarımı içermektedir. Veri tabanı olarak Oracle 10g enterprise sürümü kullanılmaktadır. Veritabanı LRS ( Lineer Referans Sistemi) uyumlu ve Obje temelli maksimum verimlilik ve minimum veri tekrarı ilkesi doğrultusunda danışman firmanında (Rosenthalers Partner AG) görüşleri alınarak tasarlanmıştır. Objeler ve objelerin öznitelik bilgileri ayrı tutulmaktadır. Grafik Objeler (*.Tab), (*.shp) ve SDE ortamındadır. Obje ve öznitelik bilgilerinin birbirleri ile bağlantısı benzersiz olarak türetilen anahtarlar ile sağlanmaktadır. LRS (Lineer Referansladırma Sistemi) sistemi ile toplanan envanter objeleri temel olarak iki tipten oluşmaktadır. Noktasal Objeler (Trafik Levhası, Menfez, Geçit gibi) Çizgisel Objeler ( Kaplama, Refüj, Boyuna Drenaj gibi) Noktasal objelere ait konum bilgilerinde Km (bulunduğu kilometre ) ve varsa ofset değeri (yol eksenine mesafesi) bilgileri tutulmaktadır. Çizgisel objelerin ise yol üzerinde başladığı kilometre ve bittiği kilometre ve varsa ofset değeri tutulmaktadır. Şekil 2: Lineer Referans Sistemine Göre Oluşturulan Obje Katmanları 3.3 Kağıt Ortamındaki Verilerin Veritabanına Aktarımı Köprü envanter bilgilerinin yer aldığı 5500 adet envanter kartları karteks ortamında muhafaza edilmekte olup genellikle arkalı önlü 2 sayfa üzerinde bulunan öznitelik bilgileri ve grafik çizimleri ile temsil edilmekteydi. Bilgiler manuel olarak operatörler tarafından okunarak tek tek sisteme girilmiş ve kartların görüntüleri de imaj olarak taranarak sisteme ilave edilmiştir. Kartı olup bilgisi girilen köprülerin bilgileri saha ekipleri tarafından sahada kontrol edilerek eksik ve farklı bilgiler varsa bunlar direkt sahada güncellenmiştir.

4 Coğrafi Bilgi Sistemi Teknolojileri Kullanılarak Karayolu Bilgi Sistemi Oluşturulması Şekil 3: Köprü Envanter Arazi Kartı 3.4 Veri Toplama Sahadan verilerin toplanması için geliştirilen yazılım DGPS bağlantı yeteneği ile, bağlanan DGPS in koordinatlarını okuyup, ekran üzerinde göstererek, hareketleri kaydetmekte, yol ağını oluşturmakta ve yol ağını altlık olarak kullanarak yol bilgilerini (yolun tipi, genişliği, durum vb. gibi) güncelleyebilmektedir. DGPS den aldığı koordinatlar ve LRS sistemine göre yol orta eksenini referans alarak envanterleri (menfez, şev, kavşak, köprü, geçit vb.) ve bunlara ait bilgileri sisteme girmeyi sağlamaktadır. Sayısal fotoğraf makinesi ile çekilen görüntüler sahadaki nesneler ile ilişkilendirilebilmektedir. Sahada Tablet PC ve DGPS donanımlı araçlarla yaklaşık Km yol ağındaki devlet ve il yolları, otoyollar ve köprülere ilişkin mevcut envanter bilgileri güncellenmiş ve DGPS ile koordinatlandırılmıştır. Devlet ve il yollarında 34, otoyollarda ise 39 ana başlıkta (kaplama, trafik levhası, menfez, tünel, köprü v.b.) bilgi toplanmıştır. Her bir köprü için ise 48 başlıkta bilgi toplanmış, tüm köprülerin mansap ve menba yönünden fotoğrafları çekilerek sisteme aktarılmıştır. Şekil 4: Mobil Envanter Toplama Yazılımı Arayüzü

5 Arıca ve Uslu 3.5 Web Uygulamalarının Geliştirilmesi Toplanan verilerin kurum içinde intranet ortamında kullanılabilmesi için sorgulama arayüzleri geliştirilmiştir. Web tabanlı,.net ortamında c# dili ile mapextrem kullanılarak geliştirilen envanter sorgulama yazılımı ile kullanıcılar temel sorgulamalar yapabilmekte, rapor alabilmekte ve yetkileri doğrultusunda envanter bilgilerini güncelleyebilmektedir. Köprü, Menfez, Geçit, Eğim, Kaplama, Banket, Kavşak, Bakımevi, Otoyol Gişe, Otoyol Viyadük, Otoyol Ekipman, Trafik Levhası, Trafik Lambası, Refüj, Tünel katmanları sorgulanabilmektedir. Şekil 5: Envanter Sorgulama Yazılımı Arayüzü- Menfez Sorgulama Yol kullanıcıları için internet üzerinden erişilebilecek güzergah analizi uygulaması ve yol durumu uygulaması geliştirilmiştir. Güzergah analizi uygulaması ArcGIS server ve network analiz aracı ile.net ortamında c# dili ile geliştirilmiştir. Web tabanlı olan uygulama ile il ve ilçesi seçilebilen iki yerleşim yeri arasındaki en uygun güzergah coğrafi altlık üzerinde gösterilmekte, yol tarifi verilmekte, toplam km ve zaman hesaplanmaktadır. Toplam zaman, Karayolları Genel Müdürlüğü nün yollardaki trafik sayım cihazlarından gelen yıllık otomobil ortalama hız verilerine göre hesaplanmaktadır. Kapalı yolların ve çalışma yapılan yolların taşra teşkilatınca online olarak veri tabanına işlenmesi ve coğrafi altlık üzerinde internetten vatandaşa sunumu amaçlı uygulamalar geliştirilmiştir. Arcgis server framework, LRS (Lineer Referans Sistemi) ve Dinamik segmentasyon özellikleri ile taşra teşkilatı personelinin girmiş olduğu yol bilgisi, çalışma yapılan ya da kapalı olan yolun km bilgisi kullanılarak vektörel ve dinamik haritaya eş zamanlı dönüştürülmektedir. 4. SONUÇLAR Coğrafi Bilgi Sistemi teknolojileri kullanılarak oluşturulmakta olan Karayolu Bilgi Sistemi kapsamında yapılan çalışmalar sonucunda ; Karayolları Genel Müdürlüğü nün ihtiyaç duyacağı temel verileri kapsayan coğrafi veri tabanı oluşturulmuştur. Karayolları ile ilgili bilgilere ihtiyaç duyan diğer kurum, kuruluşlar ile veri paylaşımına imkan sağlanmıştır. Yol kullanıcılarına internetten daha görsel bilgi sunulabilecektir. Proje, Ulusal Bilgi Toplumu Stratejisi eki dönemi Eylem Planında yer alan Ulusal Ulaştırma Portalı, Ulaştırma Talep Yönetim Sistemi, CBS Altyapısı Kurulumu çalışmalarına büyük katkı sağlayacaktır.