Selçuk Üniversitesi Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Öğretiminde 30. Yõl Sempozyumu,16-18 Ekim 2002, Konya SUNULMUŞ BİLDİRİ COĞRFİ BİLGİ SİSTEMLERİ ( CBS ) TEKİL NESNE TNIMLYICILRI İÇİN ÖNERİLER Hande DEMİREL, M.Orhan LTN İstanbul Teknik Üniversitesi, İnşaat Fakültesi, Fotogrametri nabilim Dalõ, 80626 Maslak İSTNBUL, email: hande.demirel@itu.edu.tr, oaltan@itu.edu.tr Özet: Coğrafi Bilgi Sistemlerinin (CBS) verimli bir şekilde kullanõlmasõ ile birlikte kurumlar arasõndaki veri alõş-verişinin hõzla artmasõ kaçõnõlmazdõr. Veri ve konumsal veri tabanlarõnõn entegrasyonu beraberinde sistem içersinde nesnelerin tekil olarak tanõmlanmasõ problemini de ortaya çõkarmaktadõr. CBS de her konumsal ve konumsal olmayan bilgi tanõmlayõcõsõna ilişkilendirilerek belirlendiğinden ve sistem içersinde bu tanõmlayõcõlar olmadan tanõmsõzdõr. CBS içersindeki tüm bilgilerden sadece tekil nesne tanõmlayõcõlarõ bilgisi nesne sistemde var olduğu sürece değiştirilmemelidir. Bu tanõmlayõcõlar belirlenirken iki farklõ yöntem uygulanmaktadõr. Bunlar sistem tarafõndan otomatik olarak atanan tanõmlayõcõlar ve kullanõcõ tarafõndan belirlenen tanõmlayõcõlardõr. Sistem tarafõndan otomatik olarak atanan tanõmlayõcõlar CBS yazõlõm firmalarõ tarafõndan genel olarak kullanõlan bir yöntemdir. Bu yöntemde, diğer sistemlerle veri entegrasyonu ve veri değişimi gerekli olduğunda bazõ problemlerle karşõlaşõlmaktadõr. Birinci yöntemden kaynaklanan problemler sonucu, ikinci yöntem, kullanõcõ tarafõndan belirlenen tanõmlayõcõlar Coğrafi Bilgi Sistemlerinde hõzla kullanõlmaya başlanmõştõr. Bu tanõmlayõcõlar seçilirken kurumlar pek çok farklõ aday tanõmlayõcõlar ile karşõlaşmaktadõr. Bunlardan bazõlarõ idari alan kodlarõ, parsel numaralarõ, karayollarõ numaralarõdõr. Fakat bu aday tanõmlayõcõlardan hiçbiri Coğrafi Bilgi Sistemlerinin gereksinimi olan birim, tekil ve kalõcõ olma koşullarõnõ konumsal referanslarõ sebebi ile gerçekleştirememektedir. Bu çalõşmada CBS inde birim tanõmlayõcõlarõn veri entegrasyonundaki rolü, karşõlaşõlan problemler ve kullanõcõ tarafõndan belirlenecek tanõmlayõcõlar seçimi için kriterler ve sistematik önerilecektir. 1. GİRİŞ Coğrafi Bilgi Sistemlerinin verimli bir şekilde kullanõlmasõ ile birlikte, organizasyon içersinde ve organizasyonlar arasõnda veri alõşverişi ve entegre veri modellerine ilgi hõzla artmaktadõr. Bunu hõzlandõran etkenler kurum içersindeki veri-akõşõnõn veri alõşverişi ve entegre veri modellerine ihtiyaç duymasõ ve maliyetlerin azaltõlmasõna olanak sağlamasõdõr. Veri tabanlarõnõn entegrasyonu sõrasõnda ve veri alõşverişinde pek çok problem ile karşõlaşõlmakta ve günümüzde konumsal veri ile ilgili yapõlan araştõrmalarõn büyük bir bölümünü bu problemlere çözüm önerileri oluşturmaktadõr. Bu problemlerin en önemlilerinden biri de sistem içersinde nesnelerin tekil olarak tanõmlanmasõ problemidir. Coğrafi Bilgi Sistemlerinde her konumsal ve konumsal olmayan bilgi tanõmlayõcõsõna ilişkilendirilerek belirlendiğinden, sistem içersindeki tüm veriler bu tanõmlayõcõlar olmadan birbirleri ile ilişkilendirilemez ve tanõmsõzdõr. Coğrafi Bilgi Sistemlerinde birim tanõmlayõcõlarõn rolü Şekil 1 de daha belirgin olarak görülebilir. 333
Coğrafi Bilgi Sistemleri ( Cbs ) Tekil Nesne Tanõmlayõcõlarõ İçin Öneriler Öznitelik Öznitelik... NESNE TNIMLYICISI Öznitelik B Öznitelik D Konumsal Bileşen (X, Y) Öznitelik X Şekil 1 Nesne Tanõmlayõcõsõnõn Rolü Nesne tanõmlayõcõlarõ geçici veya kalõcõ ( zaman içersinde değişmeyen), lokal yada global olarak tekil [Bishr,1999] şeklinde tanõmlanabilmelerine rağmen, CBS varlõk/nesneleri eğer lokal olarak tekil ve geçici olarak tanõmlanõrlar ise, veri entegrasyonu ve veri alõşverişi sõrasõnda anlamlarõnõ yitirmektedir. Bu durumda, Coğrafi Bilgi Sistemleri içersindeki tüm bilgilerden sadece tekil nesne tanõmlayõcõlarõ bilgisi nesne var olduğu sürece değiştirilmemesi gereken tek bilgidir.[gründig, 2001]. Bu yüzden kalõcõ olacak şekilde tanõmlanmalõdõr. Kalõcõ olarak tanõmlanabilmesinin tek koşulu nesneye ait tüm özelliklerden ve özniteliklerden bağõmsõz olmasõdõr. Sonuç olarak CBS için kullanõlacak aday tanõmlayõcõlarõn sahip olmasõ gereken özellikler [Demirel, 2002]; Tekil Kalõcõ Herhangi konumsal bilgiden ve çerçeveden bağõmsõz Herhangi donanõm ve yazõlõmdan bağõmsõz Uygulanmasõnõn kolay ve maliyetinin düşük olmasõdõr. Bu kriterler mevcut durumun ortaya çõkarmõş olduğu problemler gözönüne alõnarak belirlenmiştir. Mevcut durum ve problemler 2.1 ve 2.2 de ayrõntõlõ olarak açõklanmõştõr. Bu ihtiyaçlarõn yanõ sõra, organizasyon içersindeki birimler ve organizasyonlar arasõ veri alõşveri sõrasõnda veri kaynağõnõn ve veri sahibinin belirlenmesi amacõ ile akõllõ (birleştirilmiş) tanõmlayõcõlarõn gerekli olup olmadõğõ ve gerçekleştirilmesi için yöntemler konusunda çeşitli araştõrmalar yapõlmaktadõr. [Ean,2001], [OPENGROUP, 2001], [NSI, 2001], [Interlis, 2001]. Tanõmlayõcõlar belirlenirken iki farklõ yöntem uygulanmaktadõr. Bunlar sistem tarafõndan otomatik olarak atanan tanõmlayõcõlar ve kullanõcõ tarafõndan belirlenen tanõmlayõcõlardõr. Bu çalõşma içersinde CBS inde birim tanõmlayõcõlarõn veri entegrasyonundaki rolü, karşõlaşõlan problemler ve kullanõcõ tarafõndan belirlenecek tanõmlayõcõlar seçimi için kriterler ve sistematik önerilecektir. 334
Demirel, ltan 2. YÖNTEMLER 2.1 Sistem Tarafõndan Otomatik Olarak tanan Tanõmlayõcõlar Sistem tarafõndan otomatik olarak atanan tanõmlayõcõlar CBS yazõlõm firmalarõ tarafõndan genel olarak kullanõlan bir yöntemdir. Bu yöntem sayesinde nesneler sistem içersinde, veri tabanõnda veya tablolar içersinde tekil olarak tanõmlanabilmektedir. Otomatik olarak atanan tanõmlayacõlar sayesinde kullanõcõlar ve sistem tasarõmcõlarõ karmaşõk numaralama detaylarõndan uzak tutulmakta ve sistemin kurulumu aşamasõnda hõz kazanõlmaktadõr. Yöntemde tanõmlayõcõlar sistemin dõşõnda tekil olarak tanõmlanamamaktadõr. ynõ zamanda her bir CBS yazõlõmõnõn bu konudaki uygulamalarõ farklõ olup, bazõ yazõlõmlar sadece tek bir tablo içersinde tekilliğin sağlanabilmesine olanak sağlarken, bazõ yazõlõmlar sistem içersinde tekilliği sağlayabilmektedir. Bu yöntemin en büyük dezavantajõ, diğer sistemlerle veri entegrasyonu ve veri değişimi gerekli olduğunda problemlerle karşõlaşõlmasõdõr. Karşõlaşõlan problemlerden bazõlarõ aşağõda detaylõ olarak incelenmiştir. Karşõlaşõlan en önemli problem, otomatik olarak atanan tanõmlayõcõlarõn özellikle veri alõş-verişi söz konusu olduğunda veri kayõplarõna neden olmasõdõr. Bilgi bir sistemden diğerine aktarõlõp ve hedef sistemde işlendikten sonra birinci sisteme ek bilgilerle geri gönderildiğinde, sistem otomatik olarak iki farklõ ve bağõmsõz nesne tanõmlamaktadõr. Örneğin, Sistem_I içersinde birim tanõmlayõcõ ile ifade edilmiş, bu tanõmlayõcõ yardõmõ ile belirli öznitelikler ile ilişkilendirilmiş bir nesnesi olduğunu varsayalõm. Burada Sistem_I olarak tanõmlanan sistemi örneğin Tapu Kadastro Genel Müdürlüğü Coğrafi Bilgi Sistemi, Sistem_II yi Karayollarõ Genel Müdürlüğü Coğrafi Bilgi Sistemi olarak düşünebiliriz. Diğer bir senaryo ise farklõ CBS yazõlõmlarõnõn kullanõldõğõ tek bir organizasyon olabilir. Nesnesinin değiştirme (editing) yetkisine sahip bir Sistem_II kullanõcõsõ tarafõndan değiştirilmesi gerekmektedir. Sistem_I den istenilen nesnesi Sistem_II de bu sistemin birim tanõmlayõcõ kurallarõna göre tekrar tanõmlanmaktadõr. Değiştirilen Nesnesi tekrar Sistem_I e gönderildiğinde Nesnesine yeni bir tanõmlayõcõ atanmakta, böylelikle iki farklõ Nesnesi Sistem_I de saklanmaktadõr. ynõ zamanda Sistem_II tarafõndan güncelleştirilen bilgiler Sistem_I de fark edilemeyecektir. İki farklõ Nesnesi nin kullanõcõ tarafõndan kontrol edilmesi, Şekil 2 gösterilen bu çok basit, sõk rastlanan döngü içersinde dahi çok zor olmaktadõr. Mevcut CBS kullanõmõnda burada bahsedilen iki farklõ sistem yerine çok sayõda sistem olduğu ve özellikle örneğin Sistem_II de nesne işlendikten sonra farklõ sistemlere gönderildiği ve daha sonra üçüncü sistemlerden Sistem_I e geri gönderildiği düşünülürse verilerin kontrol ve bakõmõ mümkün olmamaktadõr. Bu veri tekrarlarõna ve sistem verimliliğinde kayõplara neden olmaktadõr. 335
Coğrafi Bilgi Sistemleri ( Cbs ) Tekil Nesne Tanõmlayõcõlarõ İçin Öneriler SİSTEM_II NESNE TNIMLYICISI SİSTEM_I NESNE TNIMLYICISI İSTEK SİSTEM _II SİSTEM _I Şekil 2 Sistemde Veri-lõşverişi İkinci olarak sistem otomatik olarak atanan sistem tanõmlayõcõlarõnõ nesnenin düzlemsel koordinatlarõ (x,y) ile ilişkilendirmektedir. Bu yöntemle tanõmlayõcõlarõn kalõcõ ve değişmez olmasõ sağlanamamaktadõr. Nesne koordinatlarõ nesnenin sistemde bulunduğu süre içersinde kolaylõkla değişebilmektedir. Bunun başlõca sebebinin CBS yazõlõmlarõnõ geliştiren bilgisayar, informatik gibi alanlarda uzmanlaşmõş kişilerin konumsal bilgi altyapõsõna sahip olmamasõ ve nesne koordinatlarõnõn değişmez bir özellik olarak algõlanmasõdõr. Nesne koordinatlarõnõn değişmesine örnek olarak aynõ yeryüzü gerçeğini temsil etmek üzere daha presizyonlu veri elde etme teknikleri, örneğin sayõsallaştõrõlmõş karayollarõnõn daha sonra GPS ile ölçülmesi yada ek veriler ile entegrasyon sõralanabilir. yrõca ilişkilendirilmiş koordinatlar düzlemsel grafik, CBS için haritalar, iki boyutlu olduğundan farklõ boyutlarda referanslandõrõlmõş cisimlerde problemlerle karşõlaşõlmaktadõr. 2.2 Kullanõcõ Tarafõndan Belirlenen Tanõmlayõcõlar Birinci yöntemden kaynaklanan problemler ve sõnõrlamalar sonucu, ikinci yöntem, kullanõcõ tarafõndan belirlenen tanõmlayõcõlar Coğrafi Bilgi Sistemlerinde hõzla kullanõlmaya başlanmõştõr. Bu tanõmlayõcõlar seçilirken kurumlar pek çok farklõ aday tanõmlayõcõlar ile karşõlaşmaktadõr. Bunlardan bazõlarõ idari alan kodlarõ, parsel numaralarõ, donanõm adresleri, zaman, karayollarõ numaralarõdõr. Fakat bu aday tanõmlayõcõlardan hiçbiri Coğrafi Bilgi Sistemlerinin gereksinimi olan birim, tekil ve kalõcõ olma koşullarõnõ konumsal referanslarõ sebebi ile gerçekleştirememektedir. Bu aday tanõmlayõcõlarõn birim, tekil ve kalõcõ olma koşullarõna farklõ organizasyon uygulamalarõndan örnekler verilebilir. Organizasyonlarõn birim tanõmlayõcõ olarak belirledikleri The Open Group tarafõndan önerilen network kartõ MC ( Media ccess Control) adresi yada nesne tanõmlayõcõ içersinde uluslararasõ büyüklük zamanõn kullanõlmasõ, CBS için gerekli olan tekil nesne tanõmlamalarõna uymamaktadõr. [Expertengruppe, 2000] Network kartõ MC adresi, bir donanõm adresi olup ağ içersindeki her düğümü tekil olarak tanõmlayabilmektedir. Fakat diğer bir koşul olan kalõcõ olma koşulu sağlanamamaktadõr. Network kartõ MC adresinin zaman içerisinde 336
Demirel, ltan değişeceği, bu yüzden kalõcõ olmayacağõ açõktõr. yrõca CBS konusunda yapõlan araştõrmalarda sistem içersindeki verilerin ömrünün 50 ile 70 yõl olduğu, donanõmõn ise 3 ile 5 yõl arasõnda değiştiği ifade edilmiştir. Bu durumda Network kartõ donanõmõnõn değiştirilmesi durumunda tüm buna bağlõ verilerin sistemde tanõmsõz olacağõ açõktõr. Tanõmlayõcõ içersinde zamanõn kullanõlmasõ ise kalõcõ olma ve tekil olmama koşullarõna tam olarak uygun olup olamdõğõ araştõrõlmalõdõr. Uluslararasõ bilgi alõşverişi olduğu durumlarda tüm sistemin buna göre organize edilmesi, sisteme ekonomik olarak büyük maliyetler getirecektir. ynõ zamanda 2000 yõlõnda yaşanan problemlerin başka şekillerininde bu çözüm sõrasõnda yaşanabileceği öngörülebilir. Diğer aday tanõmlayõcõlar organizasyonlarõn kendi amaçlarõ doğrultusunda oluşturduklarõ tekil tanõmlayõcõlardõr. Bunlara örnek idari alan kodlarõ, karayolu numaralarõ, parsel numaralarõdõr. Örnek olarak karayolu numaralandõrma sistemi ele alõnabilir. Karayolu numaralandõrma sistemi sürücülere rehberlik etmek ve teknik uygulamalar esnasõnda kullanõlmak üzere geliştirilmiş bir sistem olmak ile birlikte tekil olmasõ ve tüm karayolu ağõnõ kapsamasõ sebebi ile karayolu organizasyonlarõ tarafõndan tanõmlayõcõ olarak kullanõlmaktadõr. Fakat yapõlan çalõşmada bu tanõmlayõcõlarõn kalõcõ olmadõklarõ belirlenmiştir.[demirel, 2002] Bunun başlõca sebebi numaralandõrma sisteminde kullanõlan konumsal çerçevedir. Örnek olarak, Federal lman karayolu organizasyonlarõnda kullanõlan numaralandõrma sistemi konumsal çerçeve içermektedir. Bu sistemde karayolu ağõndaki düğümler tekil olarak isimlendirilmiş ve her düğüm yedi basamaktan oluşmaktadõr. İlk dört basamak tanõmlama işlemi sõrasõnda kullanõlan Gauss-Krüger projeksiyonlu 1:25000 ölçekli paftanõn numarasõdõr. Diğer numaralar ise, [.601], karayolu ağõndaki düğümlerin numaralarõdõr. Karayolundaki her düğüm organizasyon tarafõndan hangi tip yol olduğuna bakõlmaksõzõn (ulusal, bölgesel, uluslararasõ) numaralandõrõlmõştõr. Bu yaklaşõm ile ilk dört basamak 1:25000 ölçekli haritadan alõndõğõndan, numaralandõrma sistemi konumsal bilgi ile ilişkilendirilmiştir. Bu örnek için konumsal çerçeve harita projeksiyonudur. Farklõ bir harita projeksiyonu kullanõldõğõnda konumsal çerçeve değişmekte, bunun sonucu olarak karayolu düğümlerinin isimleri ve konumlarõ harita üzerinde değişmektedir. Hatta bazõlarõ tamamen farklõ bir paftada olabilir. Bunun sonucu olarak tanõmlayõcõlar sistemde farklõ bir şekilde tekrar isimlendirilmelidir. Bu Şekil 3 de gösterilmiştir. CBS için bu çözüm pek çok veri, zaman ve maddi kayõplara sebep olacaktõr. yrõca merika Birleşik Devletleri (BD) nde olduğu gibi karayolu numaralandõrma sistemi yeterli gelmediğinde organizasyon tarafõndan yeni bir numaralandõrma sistemi tanõmlanmasõ ihtiyacõ da oluşabilir. Başka bir yaygõn öneri ise idari alanlarõn referanslandõrma çerçevesi olarak kullanõlmasõ ve bu çerçeve içersinde nesnelerin tekil olarak tanõmlanmasõdõr. Fakat bu öneride konumsal bilgi içerdiğinden zaman içerisinde idarenin ve organizasyonun ihtiyaçlarõ doğrultusunda değişebilmektedir. 337
Coğrafi Bilgi Sistemleri ( Cbs ) Tekil Nesne Tanõmlayõcõlarõ İçin Öneriler 3. ÖNERİLER Şekil 3 Jeodezik Datum Dönüşümü Mevcut durum ve yöntemler incelendiğinde önerilen, veri kayõplarõnõ önlemek ve ortaya çõkan problemleri en aza indirgemek için CBS içersindeki tekil tanõmlayõcõlarõn kullanõcõlar tarafõndan belirli bir sistematik dahilinde belirlenmesidir. Organizasyonlar içersinde aday tanõmlayõcõ seçiminde karşõlaşõlabilecek problemleri önlemek amacõ ile tanõmlayõcõlarõn tekil, kalõcõ, konumsal veri ve çerçevelerden bağõmsõz, donanõm, yazõlõm ürünlerinden bağõmsõz, uygulamasõnõn kolay ve toplam maliyeti düşük olmasõna dikkat etmelidir. day tanõmlayõcõlar her organizasyon için farklõ olacağõndan, organizasyonun bu aday tanõmlayõcõlarõn seçiminde belirli bir sistematik izlemesi gerekmektedir. Tanõmlayõcõlarõn belirlenmesinde konumsal çerçevelerden örneğin harita, idari bölümlendirmelerden faydalanõlabilir, fakat bu verilerin tanõmlayõcõ içersinde bulunmasõ tanõmlayõcõlarõn kalõcõ olmalarõna engeldir. Burada önerilen sistem tarafõndan otomatik olarak atanan tanõmlayõcõlar da olduğu gibi, esasõnda anlamõ olmayan belirlenecek basamakta karakter ve sayõdan oluşan tanõmlayõcõlarõn kullanõcõ tarafõndan belirli bir sistematik içersinde sistem içersindeki nesneler için atanmasõdõr. Bu tanõmlayõcõlar konumsal bilgilerden, özellikle koordinatlardan bağõmsõz olmalõdõr. Bu aşamada işlemin otomatikleştirilmesi için çeşitli yazõlõmlardan faydalanõlabilir. Belirlenecek basamak sayõsõ kullanõcõnõn ihtiyaçlarõna ve sistemin kapasitesine göre öngörülmelidir. Eğer organizasyon tarafõndan akõllõ tanõmlayõcõlar belirlemek isterse; Uluslararasõ tekil ülke kodlarõ, örneğin tr, it,de Verilerin hangi organizasyon tarafõndan üretildiği, örneğin Tapu Kadastro Genel Müdürlüğü Verilerin kimin tarafõndan üretildiği, örneğin Fotogrametri ve Jeodezi Daire Başkanlõğõ eklenebilir. Önerilen tanõmlayõcõ numaralandõrma sistematiği Tablo 1 de özetlenmiştir. 338
Demirel, ltan Tablo 1 Önerilen Sistematik BÖLÜM NLMI NOTLR Uluslararasõ Tekil Ülke Tanõmlamasõ Ulusal kod Uluslararasõ belirlenmiş, plaka yada web adresinde olduğu gibi ulusal kodlar. Örneğin Türkiye için tr, İtalya için it Veri Sahibi Veri Sahibi Organizasyon Bir merkez tarafõndan tüm kuruluşlar için belirlenecek özel kod. Veri Üreticisi Organizasyon Tarafõndan Belirlenecek Belirli Basamaktaki Sayõ ve Karakterler Verilerin kimin tarafõndan üretildiği Herhangi bir anlam içermemelidir. Organizasyon tarafõndan belirlenecek kod Belirlenecek sistematik içersinde belirlenecektir. kõllõ tanõmlayõcõlar veri alõşverişi sõrasõnda çok önemli bilgiler taşõyacaklarõndan numaralandõrma sisteminin tasarõmõ aşamasõnda göz önüne alõnmalarõ ilerde oluşabilecek problemleri en aza indirgeyecektir. Önceden tanõmlanmõş idari alan, bölge kodu, yazõlõm ve donanõm ile ilgili verilerin tanõmlayõcõ numaralandõrõlmasõnda kullanõlmasõndan kalõcõlõğõn sağlanmasõ açõsõndan kaçõnõlmalõdõr. 4. KYNKLR Bishr, Y.., Global Unique Persistent Object ID for Geospatial information Sharing, http://gipsie.uni-muenster.de/publication/10_march99_yaser.htm,1999 European rticle Numbering http://www.ean-int.org/index800.html Open Group Publications, http://www.opengroup.org/ public/pubs/catalog/web.htm www.interlis.ch/ merican National Standards Institute, www.ansi.org/ Gründig,L., Gielsdorf, F., Eichhorn, T., Überführung des Grenznachweises der Freien und Hansestadt Hamburg in das Bezugssystem ETRS89, Feinkonzept, Berlin, 2001 Demirel H., n Integrated pproach to the Conceptual Data Modelling of an Entire Highway gency Geographic Information System, PhD, Library of Berlin Technical University, Berlin, 2002 rbeitsgemeinschaft der Vermessungsverwaltungen der Länder der Bundesrepublik Deutschland (dv) Expertengruppe,Vorschlag zum ufbau des Objektidentifikators für die Modellierung von FIS, LKIS und TKIS, Datenmodell / Datenaustausch des dv rbeitskreises Informations- und Kommunikationstechnik, Hannover, 2000 339