Harmonizácia a implementácia údajových modelov geografických objektov podľa INSPIRE

UNIVERZITA KOMENSKÉHO V BRATISLAVE
Prírodovedecká fakulta
Katedra kartografie, geoinformatiky a DPZ

Harmonizácia a implementácia údajových
modelov geografických objektov podľa
INSPIRE

Diplomová práca

Bc. Kamil Ondriš

Geografická kartografia, geoinformatika a DPZ

Vedúci diplomovej práce: Ing. Juraj Vališ, PhD.

BRATISLAVA 2009

Prehlásenie

Čestne prehlasujem, že som predloženú diplomovú prácu spracoval samostatne
s použitím uvedenej literatúry a ďalších informačných zdrojov.

V Bratislave, 27.4.2009 ..........................................
podpis autora práce

Poďakovanie
Na tomto mieste by som rád poďakoval môjmu vedúcemu diplomovej práce
Ing. Jurajovi Vališovi, PhD. za všetky potrebné informácie, ktoré mi dopomohli
k napísaniu tejto práce, za odbornú komunikáciu, jeho pripomienky a rady.
Ďalej chcem poďakovať mojej rodine, priateľke, všetkým členom katedry
kartografie, geoinformatiky a diaľkového priekumu Zeme a kamarátom, ktorý mi
boli ochotný pomôcť v akejkoľvek situácii.

ABSTRAKT
Kamil ONDRIŠ: Harmonizácia a implementácia údajových modelov
geografických objektov podľa INSPIRE
Univerzita Komenského v Bratislave, Prírodovedecká fakulta, Katedra kartografie,
geoinformatiky a diaľkového prieskumu Zeme
Diplomová práca, 100 strán, 2 mapy, 22 tabuliek, 14 obrázkov, 2009

Hlavným cieľom tejto diplomovej práce bolo priblížiť problematiku v oblasti
UML modelovania, špeciálneho prípadu geografických objektov - administratívnych
jednotiek, ktorými sa zaoberá INSPIRE, opísať postupy tvorby aplikačných schém,
ich porovnanie, export a konverziu do iných typov súborov.
V práci je opísaná aj problematika vzťahov UML schém a s nimi súvisiacich
údajov, ktoré vstupujú do procesu spoločne s transformáciou do GML schémy
a samotný výstup a správne zobrazenie údajov.
Konečné výsledky boli vypublikované pomocou integračného frameworku
a možné k nahliadnutiu cez WMS klienta.
Použité technologické prostredie pri UML modelovaní bolo Enterprise
Architect, pri editovaní schém XML Spy a pri konverziách FME Universal
Translator.

Kľúčové slová: INSPIRE, UML modelovanie, XML schéma, (GML) Geography
Markup Language,

ABSTRACT
Kamil ONDRIŠ: Harmonization and implementation data models of
geographic features according to INSPIRE.
Comenius University in Bratislava, Faculty of Natural Science, Department of
Cartography, Geoinformatics and Remote Sensing
Master thesis, 100 pages, 2 maps, 22 tables, 14 pictures, 2009

The main part of this master thesis was to advance the problem in scope of
UML modelling, especially in case of geographical objects - administrative units,
which INSPIRE deal with, describe the way how to create application schemas,
their comparison, export and conversion into other types of files.
In this thesis are also described relations between UML schemas and
contiguous data entry, which they are later entering the processes, together with
transformation GML schemas and also output and correct display of data.
The results were published by means of integrated framework and may be
in sight of WMS client.
Applied technological environment in case of UML modeling was Enterprise
Architect, in editing schemas XML Spy and in conversion ShapeChange and FME
Universal Translator.

Key words: INSPIRE, UML modelling, XML schema, GML (Geography Markup
Language)

OBSAH

1 ÚVOD ........................................................................................................ 7
2 INSPIRE ........................................................................................................ 8
2.1 História INSPIRE .................................................................................. 8
2.2 Smernica INSPIRE ........................................................................ 9
2.3 Implementácia smernice ........................................................................ 13
2.3.1 Prípravná fáza ........................................................................ 17
2.3.2 Transpozičná fáza ............................................................. 17
2.3.3 Implementačná fáza ............................................................. 18
2.4 Štruktúra INSPIRE ....................................................................... 18
2.4.1 Skupiny expertov INSPIRE .................................................. 18
2.4.2 COGI .................................................................................. 20
2.4.3 GMES .................................................................................. 21
2.5 Priestorová údajová infraštruktúra (Spatial Data Infrastructure – SDI) ........ 21
2.6 Ciele, princípy a zásady INSPIRE .................................................. 23
2.7 Globálne štandardy pre geoúdaje .................................................. 24
3 UML MODELOVANIE ................................................................................. 27
3.1. Charakteristika UML jazyka ............................................................ 27
3.2. Diagram tried ................................................................................. 30
4 ZNAČKOVACIE JAZYKY ....................................................................... 32
4.1 XML ............................................................................................ 32
4.2 XMI ............................................................................................ 34
4.3 DTD ............................................................................................ 35
4.4 XML schéma ................................................................................. 36
4.5 GML ........................................................................................... 39
5 CHARAKTERISTIKA TECHNOLOGICKÝCH PROSTREDÍ ................. 43
5.1 Enterprise Architect ...................................................................... 43
5.2 ShapeChange ................................................................................. 43
5.3 FME Desktop ................................................................................. 44
5.4 XML Spy ............................................................................................. 44
6 UML MODEL ADMINISTRATÍVNYCH JEDNOTIEK PODĽA INSPIRE ....... 45
6.1 Definícia administratívnych jednotiek .................................................. 45
6.2 Postup tvorby UML modelov ............................................................ 45
7 UML MODEL ADMINISTRATÍVNYCH JEDNOTIEK SLOVENSKA ....... 61
7.1 Charakteristika vstupných údajov ................................................. 61
7.2 Metaúdaje ................................................................................. 63
8 POROVNÁVANIE MODELOV ...................................................................... 65
9 PROCES TVORBY GML SCHÉMY ............................................................ 70
10 PROCES TVORBY A ZOBRAZENIA GML ÚDAJOV ............................ 73
11 VÝSTUP PRE MAPOVÝ SERVER INTEGRAČNÝ FRAMEWORK ....... 76
12 ZÁVER ...................................................................................................... 78
SUMMARY ...................................................................................................... 80
ZOZNAM POUŽITEJ LITERATÚRY A ZDROJOV ...................................... 82
ZOZNAM PRÍLOH ........................................................................................... 85

1 ÚVOD

Ak máte radi skladanie rôznych vecí, špeciálne obrázkov ako napríklad
puzzle, určite ste sa aj vy stretli so situáciou, keď na začiatku skladania obrázku sa
snažíte zo všetkých síl v tej veľkej hŕbe nájsť práve jednu časť, ktorá by spojila
vaše počiatočné časti, ktoré už máte poskladané. Občas sa stane, že sa vám zdá,
že ste ju už konečne našli, aj sa ju snažíte nejako vtesnať medzi ostatné, ale nejde
to. Na tom mieste musí byť iba jeden unikátny dielik skladačky, ten, ktorý
zabezpečí ucelený obraz a stabilitu celého obrazu.
Takéto skladanie môžeme prirovnať k jednej významnej vedeckej
konferencii, kde sa prezentovali výsledky z určitej oblasti skúmania flóry v
jednotlivých štátoch. Akonáhle však chceli tieto výsledky zlúčiť, aby vznikol jeden
celok, došlo sa na to, že sa nedá dospieť k jednotnému výstupu. Pri zobrazení
údajov z pozorovaní sa totiž stalo, že susediacim štátom sa prekrývali hranice,
niekde zas bolo prázdne miesto nulových priestorových údajov.
Pri postupnom rozširovaní Európskej únie, pripájaní nových členských
štátov to takto už ďalej ísť nemohlo. Muselo sa pristúpiť k nejakému spoločnému
postupu ako ďalej. Ako všetky údaje dať do jednotného celku, aby sa nestratil ich
pôvodný charakter, ale zároveň,aby boli prístupné pre všetky zúčastnené strany.
To všetko podmienilo prvé náznaky myšlienky vzniku INSPIRE.
Aj takto v krátkosti by sa dalo opísať, kvôli čomu vznikol jeden obrovský
harmonizujúci kolos informácií.
Cieľom tejto diplomovej práce bolo priblížiť harmonizáciu špeciálneho
prípadu geografických objektov - administratívnych jednotiek podľa INSPIRE,
opísať model, ktorý predstavuje akúsi šablónu pre modely ostatných štátov, takisto
aj model charakterizujúci administratívne jednotky na Slovensku.
Problematika UML modelovania je spojená tak ako so štandardmi
geoúdajov, tak aj so samotnou podstatou aplikačných schém. XML schémy
vytvorené UML modelovaním je nutné konvertovať do GML schém, aby bolo
možné vykresľovať korektné geoúdaje. To bolo ďalším produktom tejto práce.
Samotné zobrazenie výsledkov by malo byť klientom samozrejme
umožnené cez príslušnú WMS službu.

7

2 INSPIRE

2.1 História INSPIRE

V roku 1998 bola predstavená vízia Európskej geografickej informačnej
infraštruktúry (angl. European Geographical Information Infrastructure – EGII),
ktorá si dala za cieľ umožniť súkromnému a verejnému sektoru prístup k
zodpovedajúcej úrovni aktuálnych topografických a tematických priestorových
informácií v interoperabilnom prostredí za rozumné ceny, v rámci jednotného a
zrozumiteľného právneho rámca, pokrývajúceho otázky autorských práv a
dôvernosti informácií. [15]
V roku 2001 Európska komisia, bližšie jej Generálne riaditeľstvo pre oblasť
životného prostredia (angl. Directorate General for Environment – DG
Environment), v spolupráci s Ústavom pre životné prostredie a udržateľnosť (angl.
Institute for Environment and Sustainability – ESTAT) a Spoločným výskumným
centrom (angl. Join Research Centre – JRC) rozbehla tvorbu Infraštruktúry
priestorových informácií v Európe (angl. INfrastructure for SPatial InfoRmation in
Europe – INSPIRE). Iniciatíva INSPIRE sa stala pokračovateľkou budovania
Európskej infraštruktúry priestorových informácií v životnom prostredí (angl.
Enviromental European Spatial Data Infrastructure – E-ESDI).
Úspešná implementácia INSPIRE vychádza z Bielej knihy (whitepaper),
ktorá sa odvoláva na päť zásad kvalitnej vládnej moci: otvorenosť, účasť,
zodpovednosť, efektívnosť a súdržnosť. Geografické informácie (GI), donedávna
dostupné iba na papieri, sa zmenili na informácie v digitálnej forme. V januári 2003
bola vykonaná analýza dopadov zavedenia geoportálov v štátoch Európskej únie
ako súčastí iniciatívy INSPIRE. Analýza bola vyhodnotená na zasadnutí skupiny
expertov INSPIRE v Ríme 10. a 11. júla 2003.
Podľa politického prehlásenia INSPIRE k referenčným údajom a
metaúdajom (angl. INSPIRE Reference Data and Metadata Position Paper) sa
EGII opiera o referenčné dáta, ktoré sú významovo buď sériou súborov dát (každý,
kto narába s geografickými informáciami ich používa ako referencie svojich

8

vlastných dát), alebo poskytujú spoločný spojovací článok medzi aplikáciami, či sú
mechanizmom na zdieľanie poznatkov a informácií medzi ľuďmi. K definovaným
geografickým referenčným dátam patria: administratívne jednotky, jednotky
vlastníckych práv – parcely, jednotky vlastníckych práv – budovy, adresy,
hydrografia, krajinná pokrývka, doprava, nadmorská výška, ortozobrazenie,
geografické názvoslovie.
Hlavným cieľom iniciatívy INSPIRE je urýchliť vytvorenie harmonizovanej
EGII, ktorá by mala zabezpečiť dostupnosť integrovaných služieb s priestorovými
informáciami pre širokú škálu užívateľov (napr. sektor životného prostredia,
pôdohospodárstva, dopravy a ďalších, ktoré sú predmetom záujmu EK). Prioritným
zámerom INSPIRE je urýchliť tvorbu infraštruktúry priestorových informácií, ktorá
bude schopná poskytovať používateľom služby. Tieto služby by mali umožniť
používateľom vyhľadávať a pristupovať ku GI použitím akýchkoľvek zdrojov, od
lokálnej po globálnu úroveň, interoperabilným spôsobom na rôzne druhy použitia,
napr. na tvorbu európskej, národnej a regionálnej politiky. Priestorová informačná
infraštruktúra v sebe zahŕňa technické a netechnické väzby, od technických
štandardov a protokolov, organizačných otázok, záležitosti informačnej politiky, až
po politiku prístupu k údajom a tvorbu a aktualizáciu GI. [15]

2.2 Smernica INSPIRE

Je veľmi potrebné, aby politika životného prostredia Európskeho
spoločenstva sa zameriavala na vysokú úroveň jeho ochrany, pričom by mala
venovať pozornosť aj rozmanitým situáciám v jednotlivých regiónoch Európskeho
spoločenstva. Aby táto politika fungovala je nutné sformulovať a zorganizovať
potrebné informácie, vrátane priestorových informácií, ktoré musia byť v súlade
s požiadavkam na ochranu životného prostredia. Aby to bolo možné dosiahnuť
takúto integráciu je nutné, aby medzi tými, ktorí používajú informácie a tými ktorí
ich poskytujú, fungovala istá riadená spolupráca nato, aby sa rôzne poznatky
a informácie mohli vzájomne kombinovať a vymieňať. V tejto súvislosti s
dostupnosťou, kvalitou, organizáciou, prístupnosťou a zdieľaním priestorových

9

informácií potrebných na dosiahnutie cieľov stanovených v programe však existuje
veľa problémov. [16]
Sú to hlavne problémy týkajúce sa dostupnosti, kvality, organizácie
a zdieľaním priestorových informácií. Na vyriešenie týchto problémov je potrebné si
vyžiadať opatrenia, ktoré s budú zaoberať výmenou, zdieľaním, prístupom
a využívaním interoperabilných priestorových údajov a ich služieb. Z tohto dôvodu
je preto potrebné zriadenie infraštruktúry pre priestorové informácie
v Spoločenstve.
Táto Infraštruktúra pre priestorové informácie v Európskom spoločenstve
(INSPIRE) by mala byť nápomocná pri dôležitých rozhodovaniach, ktoré môžu
priamo alebo nepriamo vplývať na životné prostredie.
Opatrenia na úrovni Spoločenstva, by mali zabezpečiť, aby infraštruktúry
pre priestorové informácie boli použiteľné ako v Spoločenstve, tak aj mimo hrníc
Spoločenstva.
V členských štátoch by mali byť infraštruktúry navrhnuté tak, aby bolo
zabezpečené ich uchovávanie, sprístupnenie a udržiavanie na najvýhodnejšej
úrovni, rovnako aby bolo možné ich vzájomne kombinovať z rôznych zdrojov a aby
ich mohli medzi sebou zdieľať viacerí používatelia a aplikácie.
Zriadenie INSPIRE bude predstavovať významnú pridanú hodnotu pre
rôzne iné iniciatívy Spoločenstva ako napríklad spoločný podnik Galileo alebo
zriadenie kapacity GMES (Globálne monitorovanie životného prostredia) do roku
2008.
Všetky členské štáty by mali využívať práve tieto údaje a služby akonáhle
budú dostupné pre svoje účely.
S priamym cieľom zhromaždenia, harmonizácie priestorových informácií
z členských štátov a následné ich šírenie alebo použitie na vnútroštátnej úrovni,
ako aj na úrovni Spoločenstva sa prijímajú viaceré iniciatívy zriadené právnymi
predpismi. Napríklad Európsky register emisií znečisťujúcich látok alebo
Monitorovanie lesov a environmentálnych interakcií v Spoločenstve. Práve táto
smernica má nielen doplniť takéto iniciatívy stanovením rámca, ale bude rozvíjať
už predchádajúce získané skúsenosti a iniciatívy.

10

Táto smernica by sa mal uplatňovať na priestorové údaje, ktoré sú
v orgánoch verejnej moci alebo v ich mene, avšak za určitých podmienok aj na
preistorové údaje, ktoré uchovávajú fyzické alebo právnické osoby ktoré nie sú
orgánmi verejnej moci za predpokladu, že tieto fyzické alebo právnické osoby o to
požiadajú.
Vnútroštátne infraštruktúry by sa mali zriaďovať postupne a témam
priestorových údajov na ktoré sa vzťahuje táto smernica, by mali byť pridelené
rôzne stupne priority. Pri zriaďovaní týchto infraštruktúr by sa mala brať do úvahy
miera potrebnosti priestorových údajov pre širokú škálu uplatnení v rôznych
oblastiach politiky, prioritu akcií ustanovených v rámci politík Spoločenstva, ktoré si
vyžadujú harmonizované priestorové údaje, a pokrok, ktorý sa už dosiahol
prostredníctvom úsilia o harmonizáciu v členských štátoch.
Neefektívne využívanie času a zdrojov je základnou prekážkou plného
využitia dostupných údajov pri vyhľadávaní existujúcich priestorových údajov.
Preto by sa mali poskytovať o dostupných súboroch priestorových údajov popisné
informácie - metaúdaje.
Keďže v Spoločenstve sú priestorové údaje usporiadané a sprístupnené vo
veľmi rôznorodých formátoch a štruktúrach, čo bráni efektívnemu sformulovaniu,
vykonávaniu, monitorovaniu a vyhodnocovaniu právnych predpisov mali by sa
ustanoviť vykonávacie opatrenia s cieľom zjednodušiť využívanie priestorových
údajov pochádzajúcich z rôznych zdrojov v členských štátoch. Tieto opatrenia by
mali zaistiť interoperabilitu súborov priestorových údajov a členské štáty by mali
zabezpečiť, aby každý údaj alebo informácia potrebná na dosiahnutie
interoperability bola prístupná za podmienok, ktoré neobmedzujú ich použitie na
tento účel. Vykonávacie predpisy by mali vychádzať, ak to je možné, z
medzinárodných noriem a nemali by spôsobiť členským štátom nadmerné náklady.
Aby mohli byť priestorové služby zdieľané medzi rôznymi orgánmi
v Spoločenstve je potrebné zriadiť sieťové služby. Tie by mali umožniť
vyhľadávanie, transformáciu, zobrazovanie a ukladanie priestorových údajov ako aj
služby elektronického obchodu. Tieto sieťové služby by mali fungovať na základe

11

minimálnych výkonnostných kritérií a v súlade so schválenými špecifikáciami, aby
bola zabezpečená interoperabilita.
Určité súbory a služby priestorvých údajov môžu uchovávať a prevádzkovať
tretie strany. Týmto by mala byť ponúknutá možnosť prispievať do vnútorných
infraštruktúr, ale nesmie sa narušiť súdržnosť a jednoduchosť využívania týchto
údajov.
Aby bolo zavedenie infraštruktúry pre priestorové informácie úspešné je
dôležitý bezplatný prístup verejnosti k základným službám. Tým je myslené
vyhľadávanie a za určitých podmienok aj zobrazovanie súborov priestorových
údajov.
S cieľom sprístupniť informácie z rôznych úrovní orgánu verejnej moci by
mali členské štáty odstraňovať praktické prekážky, ktoré môžu mať priamy alebo
nepriamy vplyv na životné prostredie.
Orgány verejnej moci by mali mať jednoduchý prístup k potrebným súborom
a službám priestorových údajov. Preto by mali členské štáty prijať opatrenia, aby
sa zabránilo akýmkoľvek prekážkam pri zdieľaní týchto údajov prijatím vopred
naformulovaných dohôd medzi jednotlivými orgánmi.
Ak sú súbory a služby priestorových údajov jednej strany poskytnuté inej na
základe plnenia oznamovacích povinností v súvislosti so životným prostredím,
mala by príslušná strana rozhodnúť, že nebudú spoplatnené. Ak však budú, tieto
vyberané poplatky by nemali presahovať náklady na zhromažďovanie, tvorbu,
reprodukciu, šírenie a primeranú návratnosť investícií.
Poskytovanie sieťových služieb by sa malo uskutočňovať v plnom súlade so
zásadami ochrany osobných údajov v súlade so smernicou Európskeho
parlamentu.
Aby sa prispelo k rozvoju služieb rôznymi tretími stranami v prospech
orgánov verejnej moci a verejnosti je veľmi potrebné uľahčiť prístup k priestorovým
údajom, ktoré presahujú administratívne alebo štátne hranice.
Ten, kto má záujem o zriaďovanie infraštruktúr ako prispievateľ alebo
užívateľ, by mal k tomuto prispievať zodpovedne a koordinovane. Preto by mali byť

12

vytvorené koordinačné štruktúry, ktoré by zohľadňovali a rozdeľovali právomoci
a zodpovednosti v rámci jednotlivých členských štátov.
Aby bolo možné využiť výhody najnovších informačných infraštruktúr je
vhodné, aby boli opatrenia podporované medzinárodnými normami a normami
prijatými európskymi orgánmi pre normalizáciu.
Európska environmentálna agentúra by mala okrem objektívnych,
spoľahlivých a porovnateľných informácií aj zlepšiť tok informácií v súvislosti
s politikou životného prostredia medzi samotnými členskými štátmi, ale aj
inštitúciami Spoločenstva.
Členské štáty sú vyzvané v dohode, aby nielen pre svoje vlastné potreby,
lae aj v záujme Spoločenstva zverejňovali vlastné tabuľky, ktoré by najlepšie
poukazovali na zhodu medzi smernicou a opatreniami na transpozíciu.
Komisia by mala byť splnomocnená na prijatie vykonávacích predpisov,
ktorými sa ustanovia technické ujednotenia pre interoperabilitu a harmonizáciu
súborov a služieb priestorových údajov, pre prístup k týmto údajom a službám
a predpisov týkajúcich sa technických špecifikácií.
Prípravné práce na rozhodnutiach týkajúcich sa vykonávania tejto smernice
a práca na ďalšom vývoji INSPIRE si vyžadujú neustále monitorovanie
vykonávania tejto smernice a pravidelné podávanie správ. [16]

2.3 Implementácia smernice

Po prijatí Smernice európskymi štruktúrami nadobudla platnosť. Členské
štáty mali 2 roky na jej transpozíciu do národnej legislatívy. V tejto fáze musela EK
zabezpečiť koordináciu a zároveň členské štáty museli vytvoriť vhodné štruktúry a
mechanizmy, vrátane kontaktného miesta voči Komisii. Ministerstvo životného
prostredia Slovenskej republiky spolu s Úradom geodézie, kartografie a katastra
SR zodpovedali za prípravnú fázu legislatívneho procesu a zodpovednosť za
smernicu prevzalo Generálne riaditeľstvo pre životné prostredie EK. [8]
Implementáciu smernice INSPIRE možno rozdeliť do štyroch hlavných
komponentov. V rámci implementácie je potrebné, aby členské štáty vytvorili

13

organizačné a koordinačné štruktúry prijali technické štandardy GI, vytvorili
a harmonizovali primárne databázy priestorových informácií, vytvorili nadstavbové
sieťové služby umožňujúce vyhľadávať, zobrazovať, sťahovať a pristupovať ku GI.
Do prvej skupiny aktivít možno zaradiť spoluprácu rezortov MŽP SR
a ÚGKK SR počas pripomienkovania návrhu smernice. Problematika INSPIRE sa
prerokúvala na úrovni Rady EÚ v jej orgáne – pracovnej skupine J.1. Pracovná
skupina pre životné prostredie – tematicky zameraná na vnútorné environmentálne
politiky. Zástupcovia rezortu MŽP SR a odborníci z rezortu ÚGKK SR sa
pravidelne zúčastňujú zasadnutí pracovných skupín Rady EÚ a zástupca ÚGKK
SR sa zúčastňuje zasadnutí Rezortnej koordinačnej skupiny pre životné prostredie
na MŽP SR. Spolupráca MŽP SR a ÚGKK SR je na výbornej úrovni.
V SR Okrem ÚGKK SR a MŽP SR sú v Infraštruktúre Preistorových
Informácií IPI aj ďalší účastníci, ktorí sa podieľajú na jej budovaní:
- Ministerstvo dopravy, pôšt a telekomunikácií SR
- Slovenský ústav technickej normalizácie
- Ministerstvo obrany SR
- Ministerstvo pôdohospodárstva SR
- Štatistický úrad SR
- Ministerstvo kultúry SR
- Ministerstvo vnútra SR
- Slovenská asociácia pre geoinformatiku
- Súkromný sektor v oblasti IKT a GI
- Vzdelávacie inštitúcie
- Združenie miest a obcí Slovenska
- Profesijné komory.
Pre budovanie IPI je dôležitá súčinnosť medzi ÚGKK SR a Ministerstvom
dopravy, pôšt a telekomunikácií SR pri budovaní informačných systémov verejnej
správy v súlade so zákonom č. 275/2006 Z.z. o informačných systémoch verejnej
správy a v súlade so strategickými dokumentmi, ako je Stratégia
konkurencieschopnosti Slovenska do roku 2010 - Lisabonská stratégia pre
Slovensko, Politika informatizácie spoločnosti v SR, Stratégia informatizácie

14

spoločnosti v podmienkach SR a Akčný plán, Cestovná mapa zavádzania
elektronických služieb verejnej správy, Procesný, organizačný a dátový model
informatizácie služieb verejnej správy, Oznámenie Ministerstva dopravy, pôšt a
telekomunikácií SR č. 464/2006 Z. z. o vydaní Výnosu o štandardoch pre
informačné systémy verejnej správy a ďalšie.
Rozsiahla je aj súčinnosť so Slovenským ústavom technickej normalizácie.
Postavenie Slovenského ústavu technickej normalizácie ako národného
normalizačného orgánu vymedzuje zákon č. 264/1999 Z. z. Činnosťou SÚTN je
tvorba a schvaľovanie slovenských technických noriem, medzinárodná spolupráca,
účasť na tvorbe medzinárodných a európskych noriem, vydávanie, distribúcia a
predaj slovenských technických noriem, periodík a publikácií, zhromažďovanie a
poskytovanie informácií z oblasti technickej normalizácie. Národné rámce
interoperability by mali dbať na celoeurópsky rozmer, ak ide o cezhraničnú výmenu
informácií. Pri stanovovaní cieľov by sa mali zohľadnit reálne možnosti danej
krajiny. Mali by sa zohľadniť prekážky, ktoré treba prekonať na realizáciu politiky.
Do druhem skupiny aktivít zaraďujeme technickú štandardizáciu. ISO normy
(Medzinárodná organizácia pre normalizáciu) a OpenGIS (Open Geospatial
Interoperability Specification) sú smerodajné. Do systému technických noriem SR
boli prevzaté nasledujúce normy z oblasti GI:
EN ISO 19101, Geografické informácie – referenčný model
EN ISO 19105, Geografické informácie – vyhovenie a skúšanie
EN ISO 19107, Geografické informácie – priestorová schéma
EN ISO 19108, Geografické informácie – časová schéma
EN ISO 19111, Priestorové vyhľadávanie pomocou súradníc
EN ISO 19112, Priestorové vyhľadávanie pomocou geografických identifikačných
znakov
EN ISO 19113, Princípy kvality
EN ISO 19114, Postupy hodnotenia kvality
EN ISO 19115, Metadáta
Dôležitou súčasťou budovaného Informačného systému verejnej správy je údajová
základňa AIS GKK, ktorý je členený na tri podskupiny:

15

1. Informačný systém geodetických základov
2. Informačný systém katastra nehnuteľností
3. Základná báza pre geografický informačný systém, ktorá tvorí topografický
základ IS.
Uvedené zložky sú harmonizované v nadväznosti na prijaté implementačné
pravidlá INSPIRE, pričom rezort ÚGKK SR zabezpečuje referenčné údaje pre IPI,
zakladá moderný kataster ako súčasť IPI a od roku 2005 vytvorilo aplikačné
softvérové vybavenie novej generácie na spravovanie katastra nehnuteľností, ktoré
bolo nasadené na správy katastra v prvom polroku 2007. Rezort ÚGKK SR sa
pripravuje na prevádzkovanie permanentnej služby určovania priestorovej polohy,
založenej na využívaní signálov globálnych navigačných satelitných systémov,
ktorá umožní určiť polohu geodetického bodu s vysokou polohovou a výškovou
presnosťou.
Nevyhnutnou podmienkou začlenenia SR do medzinárodných aktivít v
oblasti tvorby priestorových informácií je koordinácia budovania IPI SR na
celoštátnej úrovni a jej súčasná harmonizácia s medzinárodnými – európskymi
informačnými smernicami. V tomto smere má určujúci význam prijatie jednotného
katalógu objektov pre IPI SR, ako celoštátneho štandardu topografických objektov
krajiny vo všetkých budovaných rezortných informačných systémoch, ktoré pracujú
s priestorovou a geografickou informáciou, pričom jeho základom by mal byť v
zmysle platnej legislatívy katalóg objektov ZBGIS. Súčasne s tým je potrebná
hlbšia celoštátna koordinácia pri definovaní štruktúrovaného katalógu objektov IPI
SR tak, aby inštitúcie, ktoré vytvárajú jadro IPI SR prijali rovnaký štandard definície
všetkých priestorových objektov (hierarchická definícia objektov). Inventarizácia a
štandardizácia katalógov objektov, ktoré sa v súčasnosti využívajú na celoštátnej
úrovni, je nutnou podmienkou harmonizácie a vzájomného zdieľania údajových
skladov IPI SR a aktívneho zapojenia sa do implementácie iniciatívy INSPIRE. [7]
Po 3 rokoch intenzívnej spolupráce s expertmi členských štátov EÚ
vypracovala EK prvý návrh Smernice INSPIRE (First Proposal for a Directive of the
European Parliament and of the Council – establishing an infrastructure for spatial
information in the Community (INSPIRE). Od návrhu k implementácii sa pomaly

16

dospeje cez program, ktorý obsahuje prípravnú (2005-2006), transpozičnú (2007-
2008) a implementačnú fázu (2009-2013). Fázy sú v krátkosti popísané nižšie. [3]

2.3.1 Prípravná fáza (2005-2006)
V júli 2004 bol návrh smernice daný do legislatívneho procesu. EK, Rada EÚ (ER)
a Európsky parlament (EP) v pripomienkovom a schvaľovacom konaní dospeli
k schváleniu konečného znenia smernice. [7]
INSPIRE bude požadovať, aby členské štáty prijali na implementáciu rôzne
opatrenia. Niektoré opatrenia bude potrebné implementovať priamo, niektoré si
vyžadujú vypracovanie tzv. „implementačných predpisov“. Implementačné predpisy
musia byť vypracované načas. Príprava implementačných predpisov sa
uskutočnila v dialógu so skupinami expertov, ktoré boli zriadené v roku 2001.

2.3.2 Transpozičná fáza (2007-2008)
Prijatím ER a EP nadobudla roku 2007 Smernica platnosť. Členské štáty
majú 2 roky na jej transpozíciu do národnej legislatívy. V tejto fáze musí EK
zabezpečiť koordináciu a zároveň členské štáty musia vytvoriť vhodné štruktúry
a mechanizmy, vrátane kontaktného miesta voči Komisii.
Jednou z kľúčových aktivít v tejto fáze bude prijatie implementačných
predpisov, ktoré zadefinujú podrobné opatrenia, ktoré musia členské štáty prijať
a v niektorých prípadoch EK. Tieto implementačné predpisy budú prijaté
komitologickou procedúrou v regulačnom výbore INSPIRE, zloženom z
reprezentantov členských štátov. Regulačný výbor INSPIRE vznikne do 3
mesiacov od účinnosti smernice.
Tento výbor INSPIRE má hlavnú úlohu asistovať Komisii a vyjadrovať názor
k návrhu implementačných predpisov. O pripomienkach sa hlasuje kvalifikovanou
väčšinou. Následne EK postúpi implementačné predpisy ER a informuje EP. ER
schváli návrh kvalifikovanou väčšinou. Ak nie, vráti návrh EK, ktorá upraví znenie
a postupuje sa novou procedúrou. Členské štáty musia zabezpečiť implementáciu
predpisov v lehote, ktorú ustanovia implementačné predpisy.

17

2.3.3 Implementačná fáza (2009-2013)
Keď bude smernica transponovaná do národnej legislatívy, budú monitorované
dopady. Budú sa podávať správy o stave implementácie.

2.4 Štruktúra INSPIRE

Organizácia INSPIRE je tvorená týmito zložkami:
/ Poradné zoskupenia:
a) skupiny expertov INSPIRE
b) COGI – European Commission Interservice Group for Geographical
Information
c) GMES - Global Monitoring of Environment and Security
Horizontálne pracovné skupiny podieľajúce sa na formulácii legislatívnych
požiadaviek (rámcová legislatíva INSPIRE a dcérska legislatíva), environmentálne
tematické pracovné skupiny (napr. vodoochranárske, lesnícke …) [7]

2.4.1 Skupiny expertov INSPIRE
Tieto skupiny boli vytvorené priamo pre účely iniciatívy INSPIRE. Skupiny
expertov INSPIRE predstavujú hlavné zainteresované stránky a úzko spolupracujú
s Komisiou pre rozvoj iniciatívy INSPIRE. Hlavnou náplňou ich činnosti bolo
pripraviť analytické podklady a východiská pre návrh smernice Európskeho
parlamentu (EP) a Európskej Rady (ER). [7]
V rámci INSPIRE bolo zriadených 5 pracovných skupín a to:
- WG on Common Reference Data & Metadata – Pracovná skupina na
spoločné referenčné dáta a metaúdaje (RDM),
- WG on Architecture & Standards - Pracovná skupina na architektúru
a štandardy (AST),
- WG on Legal Aspects & Data Policy - Pracovná skupina na právne aspekty
a politiku dát (LDP),
- WG on Implementing Structures & Funding - Pracovná skupina na
implementačné štruktúry a financovanie (ISF),

18

- WG on Impact Analyses - Pracovná skupina na analýzy dopadov (IAS).
Výsledkom činnosti skupín expertov INSPIRE sú výsledné správy:
- RDM& LI Working Group Orientation & Position Papers 2002,
- AST Working Group Orientation & Position Papers 2002,
- ISF Working Group Orientation & Position Papers 2002,
- IAG Working Group Orientation & Position Papers 2002,
- ETC Working Group Position Paper 2002
V rámci iniciatívy INSPIRE sa uskutočnila v mesiacoch marec až máj 2003
verejná diskusia cez Internet, ktorej výsledky ovplyvnili pripravované znenie
smernice.
V januári 2003 bola vykonaná analýza dopadov zavedenia geoportálu
v štátoch EÚ ako súčasti iniciatívy INSPIRE. Analýza bola vyhodnotená na
zasadnutí skupiny expertov INSPIRE v Ríme 10. a 11. júla 2003.
Pracovná skupina IAS analyzovala národné správy jednotlivých krajín. Prieskum
potvrdil, že existuje množstvo kvalitných informácií na miestnej a regionálnej
úrovni, avšak existuje množstvo prekážok, ktoré bránia ich využitiu. Existuje
rozdrobenosť, duplicitný zber informácií a nedostatok informácií, aké údaje
existujú, ako sa dajú získať, a za akých podmienok ich možno použiť. Práve na
odstránenie týchto nedostatkov v Európe je zameraná iniciatíva INSPIRE. Dnes
v Európe existujú v podstate len dve kompletné paneurópske geografické bázy
údajov, a to CORINE Land Cover (Coordination of Information on the
Environment), báza údajov SABE (Seamless Administrative Boundaries of Europe
– projekt EuroGeographics) a báza údajov EuroGlobalMap (projekt
EuroGeographics). Údaje sú často málo kvalitné, tvorené podľa rôznych
štandardov, v špeciálnych informačných systémoch, ťažko prístupné verejnosti,
resp. poskytovanie zozbieraných informácií je časovo a finančne náročné.
Do aktivít v rámci iniciatívy INSPIRE sa zapája združenie EuroGeographics.
EuroGeographics združuje 41 krajín Európy. Zastúpenie v združení má 47
národných geodetických a katastrálnych autorít. Prvýkrát sa iniciatívou INSPIRE
zaoberalo plenárne združenie EuroGeographics v roku 2001 v Dubline.
V súčasnosti EuroGeographics nadväzuje na aktivity iniciatívy INSPIRE

19

navrhnutím a realizáciou programu EuroSpec. Cieľom programu EuroSpec je
dosiahnuť interoperabilitu geodetických a iných GI údajov a napomôcť verejnému
a súkromnému sektoru pri dobrom spravovaní, sústavnom rozvoji a prospechu pre
budúce generácie. Jadrom programu je dosiahnuť do 10 rokov spoločnú
špecifikáciu referenčných údajov, s ktorými ráta INSPIRE.
EuroSpec sa zameriava na spoločnú špecifikáciu a interoperabilitu
referenčných údajov, ktoré sú zadefinované v INSPIRE, pokrývajúce 7 základných
georeferenčných tém:
Geodetické referenčné systémy
Administratívne celky
Katastrálne parcely
Adresy
Topografia
Ortofoto
Geografické názvy
EuroSpec je o vytvorení podmienok pre spoľahlivý prístup a využitie
distrubuovaných údajov implikáciou technického jazyka a zdielateľnej schémy
a spoločných obchodných pravidiel založených na zrozumiteľných cenových a
licenčných podmienkach. Na plenárnom zasadnutí EG v Grécku 2004 rozhodlo
o zriadení dvoch nových skupín expertov EuroGeographics, a to Distributed
Services Architecture Expert Group a Information and Standards Expert Group,
ktoré sa budú zaoberať zadefinovaním a zavedením vyššieuvedených technických
podmienok. Cenovými a licenčnými podmienkami sa zaoberá skupina expertov na
právne a komerčné záležitosti EuroGeographics. [7]

2.4.2 COGI
Poslaním COGI je koordinovať, presadzovať a podporovať využívanie
geografických informácií pre potreby Komisie prostredníctvom premyslených
postupov, postojov a politík, najmä zabezpečením a zavedením spoločných
technických štandardov. Cieľom je zlepšiť kapacitu, efektívnosť výdavkov
a dostatočnosť pre fungovanie európskych stratégií, ktoré si vyžadujú priestorové
údaje a analýzy z teritória Európy. [7]

20

COGI bola vyzvaná na konzultácie počas prípravy iniciatívy INSPIRE vo všetkých
dôležitých etapách.
2.4.3 GMES
GMES je spoločná iniciatíva Európskej komisie a European Space Agency,
za účelom ustanovenia európskych väzieb na poskytovanie a využívanie
operačných informácií pre globálny monitoring životného prostredia a bezpečnosť.
GMES reprezentuje širšiu komunitu zainteresovaných skupín. Bola vyzvaná na
konzultácie o hlavnom obsahu iniciatívy INSPIRE. [7]

2.5 Priestorová údajová infraštruktúra (Spatial Data Infrastructure – SDI)

GIS sa začali budovať na to, aby slúžili špecifickým projektom alebo
používateľom. V súčasnosti narastá požiadavka integrovať tieto systémy do SDI
perspektívnej pre celú spoločnosť.
SDI má byť všeobecná stratégia – systém – kostra - ako riadiť a integrovať
rôzne priestorové údajové zdroje, aby z toho mala osoh celá komunita
používateľov. Mala by poskytovať používateľovi integrované služby, týkajúce sa
GI, ktoré mu umožnia identifikovať a pristupovať ku GI z rôznych zdrojov
operatívnym spôsobom. Dalo by sa povedať, že SDI je súhrn základných
technológií, stratégií a organizačného usporiadania, ktoré napomáha ľahkej
dostupnosti a prístupu k priestorovým informáciám.
SDI zahŕňa najmä : geografické referenčné údaje a atribúty, adekvátnu
dokumentáciu (metaúdaje), spôsob, ako vyhľadať, vizualizovať a vyhodnotiť údaje
(katalógy a mapovania na web stránkach), určité metódy, ako poskytnúť prístup ku
GI, technické (štandardy) a organizačné pravidlá (právne záležitosti) potrebné na
koordináciu a administráciu údajov na miestnej, regionálnej, národnej
a medzinárodnej úrovni.
Všetky tieto uvedené komponenty majú tiež odraz v INSPIRE. SDI nie je
možné zamieňať s projektom GIS. Odlišnosti sú najmä v tom, že SDI zahŕňa
dlhodobú stratégiu a mandát na budovanie, rozvoj a koordináciu SDI na širokej

21

báze zapojenia všetkých účastníkov. To znamená, že to nie je jednorazová alebo
jednoúčelová aktivita tvorby GIS.
V súčasnosti existencia teoretickej a optimálnej SDI podľa uvedenej
definície, ktorá by mala všetky komponenty, je veľmi zriedkavá. Každá z členských
krajín zvolila iný prístup tvorby SDI, každá kladie dôraz na iné charakteristiky SDI
a každá z nich má nedostatky v určitých zložkách teoretickej SDI. Každá krajina
sveta má odlišné sociálno – ekonomické, technologické a politické zázemie.
Neexistujú dve krajiny, ktoré by rovnakým spôsobom zaobchádzali s GI. Unikátna
je genéza národných geodetických inštitúcií, unikátny je názor na to, čo je úlohou
štátnych a verejných organizácií, rôzna je vyspelosť trhu s GI a spôsob
usporiadania štátnej štruktúry ( centralizovaná alebo decentralizovaná. Vplyvom
národných špecifík sa aj stratégie na implementáciu SDI budú v každej krajine líšiť.
V súčasnosti problematiku tvorby národnej infraštruktúry priestorových
údajov v Slovenskej republike čiastočne pokrýva komisia, zriadená pri Rade vlády
pre informatiku, ktorej vedením a koordináciou aktivít bol bol poverený Úrad
geodézie, kartografie a katastra (ÚGKK SR) Slovenskej republiky, ktorého úloha je
zabespečiť jednotnú lokalizačnú bázu geografického informačného systému (ZB
GIS). Koncepciu tvorby ZB GIS, navrhuje riešenie systému priestorových
informácií ZB GIS s cieľom poskytnúť priestorovo orientované geografické
informácie potrebné pre poznávací, rozhodovací, vývojový proces a budovanie
nadstavbových informačných systémov tých rezortov, ktoré majú v zmysle zákona
Národnej rady SR č. 215/1995 Z. z. o geodézii a kartografii kompetencie v oblasti
tvorby tematických štátnych mapových diel alebo v zmysle osobitných zákonov
povinnosť alebo možnosť využívať štátne mapové diela na interpretáciu
príslušných tematických javov s úrovňou podrobnosti máp stredných mierok.
Poslaním ZB GIS je poskytnutie jednotného, presného a aktuálneho
autorizovaného lokalizačného základu najmä na prezentáciu globálnejších údajov,
analýzy a syntézy poznatkov a modelovanie variantných riešení s úrovňou
podrobnosti zodpovedajúcou stredným mierkam, na rozdiel od katastra
nehnuteľností (KN), ktorého poslaním je najmä ochrana práv k nehnuteľnostiam,
daňové účely a poplatkové účely, oceňovanie nehnuteľností, najmä pozemkov,

22

ochrana poľnohospodárskeho pôdneho fondu a lesného pôdneho fondu, tvorba a
ochrana životného prostredia, ochranu nerastného bohatstva, ochrana národných
kultúrnych pamiatok a ostatných kultúrnych pamiatok, ako aj chránených území a
prírodných výtvorov a na budovanie ďalších informačných systémov o
nehnuteľnostiach s úrovňou podrobnosti zodpovedajúcou veľkým mierkam. ZB GIS
a KN budú vzájomne prepojené, nebudú však tvoriť jeden súvislý GIS.
Koncepcia definuje v navrhnutých úlohách predpokladané požiadavky na začiatku
nového milénia v oblasti GIS. Na dosiahnutie vytýčených cieľov je nutné, aby sa do
plnenia týchto strategických úloh aktívne zapojili všetky rezortné a mimorezortné
organizácie. Reálnou perspektívou, ako vytvoriť spoľahlivé vzájomne prepojiteľné
tematické GIS je ich tvorba na jednotnom, presnom, aktuálnom autorizovanom
lokalizačnom základe ZB GIS, vytvorenom v rezorte úradu na novobudovanej
kvalitnej Štátnej priestorovej sieti, ktorý súčasne zaručí prepojenie s KN a bázou
štandardizovaných geografických názvov.
Koncepcia obsahuje rámec pre činnosť úradu a ním zriadených organizácií
na obdobie do roku 2010. ZB GIS ako súčasť AISGKK sa musí potenciálne stať
kľúčovým prvkom národnej informačnej infraštruktúry. Musí si zachovať črty
otvoreného GIS, slúžiaceho na plnenie úloh štátu a pre používateľov vo všetkých
oblastiach.

2.6 Ciele, princípy a zásady INSPIRE

Hlavným cieľom iniciatívy je urýchliť vytvorenie harmonizovanej Európskej
infraštruktúry priestorových informácií (SDI), ktorá by mala zabezpečiť dostupnosť
integrovaných služieb s priestorovými informáciami pre širokú škálu užívateľov
(napr. sektor životného prostredia, pôdohospodárstva, dopravy a ďalších, ktoré sú
predmetom záujmu EK). [7]
Prioritným zámerom INSPIRE je urýchliť tvorbu infraštruktúry priestorových
informácií, ktorá bude schopná poskytovať používateľom služby. Tieto služby by
mali umožniť používateľom vyhľadávať a pristupovať ku GI použitím akýchkoľvek
zdrojov, od lokálnej po globálnu úroveň, interoperabilným spôsobom na rôzne

23

druhy použitia, napr. na tvorbu európskej, národnej a regionálnej politiky.
Priestorová informačná infraštruktúra v sebe zahŕňa technické a netechnické
väzby, od technických štandardov a protokolov, organizačných otázok, záležitosti
informačnej politiky, až po politiku prístupu k údajom a tvorbu a aktualizáciu GI.
Základné princípy INSPIRE:
/ dáta by mali byť zberané iba jedenkrát a udržiavané na určitej úrovni, kde je
to najefektívnejšie
/ mala by byť umožnená kombinácia bezošvých priestorových informácií
z rôznych zdrojov v Európe a zdieľať ich rôznymi užívateľmi a aplikáciami
/ informácie zberané na jednej úrovni majú byť využiteľné zo všetkých úrovní:
podrobne pre detailný výskum ako aj všeobecne pre strategické účely
/ GI, ktoré sú potrebné pre dobré vládnutie na všetkých úrovniach majú byť
prístupné tak, aby nevznikali prekážky ich rozsiahleho využitia
/ má byť jednoduché zistiť, aké relevantné GI ku konkrétnej požiadavke sú
k dispozícii a za akých podmienok je možné ich získať a využívať
/ GI majú byť ľahko zrozumiteľné a interpretovateľné, pretože sa môžu
vizualizovať v príslušnom kontexte, ktorý bol zvolený s ohľadom na používateľa
(user-friendly)
INSPIRE dopĺňa a bude asistovať pri implementácii Smernice o verejnom
prístupe k informáciám o životnom prostredí, Smernice o opakovanom využití
informácií verejného sektora (PSI Directive), GMES a Galileo. V INSPIRE je
zakomponovaný princíp bezbariérového zdieľania priestorových dát a služieb,
ktoré budú mať priamy či nepriamy vplyv na životné prostredie pre verejné
organizácie EÚ. Princíp zdieľania dát a služieb pre tzv. tretie strany bude tiež
založený na čo najrozsiahlejšom redukovaní bariér. [7]

2.7 Globálne štandardy pre geoúdaje

Medzinárodná organizácia pre normalizáciu ISO (International Organization
for Standardization) je svetovou federáciou národných normalizačních orgánov.
Bola založená v roku 1947 so sídlom v Ženeve. Združuje národné normalizačné

24

orgány a významné organizácie, inštitúcie, profesné združenia pôsobiace v oblasti
štandardizácie.
Na európskej úrovni a v súlade s právnym poriadkom EU, pôsobí CEN a
jeho technická komisia CEN/TC 287 Geographic Information. CEN v záujmu
harmonizácie prijíma normy ISO rady 19100, ktoré sú následne vydané ako
európske normy EN. Okrem toho zabezpečuje tvorbu ďalších typov normatívnych
a informatívnych dokumentov, ktoré majú za cieľ harmonizovať oblasť
geoinformatiky na európskej úrovni a v súlade so stratégiami EU (vo väzbe na
strategický cieľ EU - INSPIRE) pripravovať potrebné technické zázemie. [3]
V rámci štandardizačných aktivít geografických digitálnych údajov bola na
piatej konferencií GSDI v júni 2001 definovaná tzv. Globálna priestorová údajová
infraštruktúra ako „globálne podujatie národov a organizácií, ktoré zabezpečujú
implementáciu spoločných štandardov a účinných mechanizmov pre vývoj a
sprístupnenie univerzálnych digitálnych priestorových údajov a technológií pre
podporu riadenia a rozhodovanie na všetkých úrovniach a pre všetky účely. Pre
naplnenie týchto cieľov bola ISO / TC 211 (technickou komisiou 211) vyvinutá séria
štandardov ISO 19100 štandardizujúca rozličné aspekty popisu a manažmentu
geografických informácií a služieb. Program ISO/TC 211 pre implementáciu
štandardov ISO 19100, tak ako bol vypracovaný jednotlivými pracovnými
skupinami (WG) pozostáva z nasledovných častí:

ISO / TC211 Globálne štandardy pre geoúdaje

ISO 19101 - Referenčný model

ISO 19102 - Prehľad

ISO 19103 - Konceptuálna jazyková schéma

ISO 19104 - Terminológia

ISO 19105 - Konformnosť a testovanie

ISO 19106 - Profilly

ISO 19107 - Priestorová schéma

ISO 19108 - Časová schéma

ISO 19109 - Pravidlá aplikačnej schémy

ISO 19110 - Metódy katalogizácie prvkov

25

ISO 19111 - Georeferencovanie pomocou koordinátorov

ISO 19112 - Georeferencovanie pomocou geografických identifikátorov

ISO 19113 - Princípy kvality

ISO 19114 - Metódu hodnotenia kvality

ISO 19115 - Metaúdaje

ISO 19116 - Polohové služby

ISO 19117 - Symboly a grafika

ISO 19118 - Kódovanie

ISO 19119 - Služby

ISO 19120 - Funkčné štandardy

ISO 19121 - Snímky DPZ a ďalšie rastrové údaje

ISO 19122 - Kvalifikácia a certifikácia personálu

ISO 19123 - Štruktúra vrstiev a funkcií

ISO 19124 - Komponenty snímok DPZ a ďalších rastrových údajov

ISO 19125 - Prístup k údajom – Základná architektúra

ISO 19125 - Prístup k údajom - SQL využitie

ISO 19125 - Prístup k údajom – COM/OLE využitie

ISO 19126 - Profily - FACC Data Directory

ISO 19127 - Geodetické kódy a parametre

ISO 19128 - Rozhranie Web Map Server

ISO 19129 - Údajový rámec snímok DPZ a ostatných rastrových údajov

ISO 19130 – Senzory a údajové modely pre snímky DPZ a ostatných rastrových údajov

ISO 19131 - Špecifikácia údajových produktov

ISO 19132 - Všeobecné štandardy pre polohovo orientované služby

ISO 19133 - Polohovo orientované služby pre tracking a navigáciu

ISO 19134 - Multimodálne polohovo orientované služby pre routing a navigáciu

ISO 19135 - Procedúry pre špecifikáciu GI položiek

ISO 19136 - GI - Geography Markup Language (GML)

ISO 19137 - GI - Všeobecne používané profily priestorovej schémy a podobných
dôležitých schém

Tab. 1 Globálne štandardy pre geoúdaje [3]

26

3 UML MODELOVANIE

3.1 Charakteristika UML jazyka

UML alebo (Unified Modelling Language) je v softvérovom inžinierstve
grafický jazyk na vizualizáciu, špecifikáciu, navrhovanie a dokumentáciu
programových systémov. UML ponúka štandardný spôsob zápisu tak návrhov
systémov vrátane konceptuálnych prvkov ako sú business procesy a systémové
funkcie, tak konkrétnych prvkov ako sú príkazy programovacieho jazyka,
databázové schémy a znovupoužiteľné programové komponenty. [17]
UML podporuje objektovo orientovaný prístup k analýze, návrhu a popisu
programových systémov. UML neobsahuje spôsob, ako sa má používať, ani
neobsahuje metodiku, ako analyzovať, špecifikovať alebo navrhovať programové
systémy.
Štandard UML definuje štandardizačná skupina Object Management Group
(OMG).
Najstaršia história UML siaha do novembra 1994, keď svoje sily spojili dvaja
vtedajší objektoví guru Grady Booch a James Rumbaugh. Zlúčením dvoch najviac
používaných metodík, Booch, hlavne predovšetkým vo fázach designu a
implementácie a OMT (Object Modelling Technique) mal vzniknúť nový de facto
štandard medzi prostriedkami objektovej analýzy a designu. Na konferencii
OOPSLA95 (Object-Oriented Programming Systems, Languages and Applications)
bol širokej odbornej verejnosti po prvýkrát predstavený výsledok ich spoločného
úsilia, vtedy ešte pod názvom Unified Method v. 0.8. V roku 1995 sa k obom
tvorcom pripojila ďalšia výrazná osobnosť, Ivar Jacobson, autor celkom úspešnej
metodiky Objectory/OOSE. Rýchlo po sebe nasledovali verzie 0.9 a 0.91 a
nakoniec aj celkom základná verzia 1.0, ktorá neskôr zohrala kľúčovú úlohu.
Bleskovým premenovaním Unified Method na Unified Modeling Language bola
definitívne potvrdená úloha UML ako prostriedku pre grafickú tvorbu objektových
modelov a nielen ako ucelenej metodiky definujúcej aj odpovedajúci proces tvorby
IS. Notácia UML v. 1.0 bola rovnako predložená konzorciu OMG, ktoré ju ešte toho

27

roku adoptovalo ako svoj doporučený štandard. Cesta k akceptovaniu UML širokou
odbornou verejnosťou sa týmto zdala byť otvorená. [18]
Dnes je UML najrozšírenejšou používanou objektovou notáciou, na jej
základoch stojí väčšina ponúkaných CASE systémov. Za pár mesiacov svojej
existencie sa dočkalo UML niekoľko rozšírení a modifikácií ako napríklad
zavedenie OCL (Object Constraint Language) a prostriedkov pre business
modelovanie. Zatiaľ poslednou oficiálnou verziou je OMG UML 2.1, ktorá prináša
podstatné rozšírenia.
Štandard vo verzii 2.x sa skladá zo štyroch častí:
1 UML 2.x SuperStructure – popis UML z hľadiska užívateľa
(analytik/programátor). Táto časť popisuje jednotlivé diagramy.
1 UML 2.x Infrastructure – metamodel stojaci v pozadí za UML, špecifikovaný
pomocou Meta-Object Facility (MOF).
1 UML 2.x Object Constraint Language (OCL) – jazyk na špecifikáciu
vstupných a výstupných podmienok, invariantov v jednotlivých diagramoch.
1 UML 2.x Diagram Interchange – popis XML štruktúr na výmenu konkrétnych
modelov medzi jednotlivými modelovacími nástrojmi. [17]
Autori UML nástrojov sa nepozerajú na UML ako na diagramy, pre nich je
základom UML metamodel (diagramy sú len grafickou reprezentáciou
metamodelu). Pri tomto prístupe sa často používa pojem model namiesto pojmu
diagram, napríklad namiesto pojmu diagram tried sa môže používať pojem model
tried. Metamodel sa popisuje pomocou Meta-Object-Facility (MOF) - abstraktného
jazyka na špecifikáciu, vytváranie a správu metamodelov (ďalší štandard OMG).
Na výmenu metamodelov sa používa jazyk XMI, štandard založený na XML,
súčasť štandardu UML, ktorý spomenieme neskôr.
Prehľad diagramov a rozčlenenie do skupín:
Diagramy sú najznámejšie a najpoužívanejšie časti štandardu. Preto je vhodné
uviesť prehľad diagramov v UML 2.0 vrátane ich rozčlenenia do skupín:
/ štruktúrne diagramy
a) diagram tried (class diagram)
b) diagram komponentov (component diagram)

28

c) diagram zloženej štruktúry (composite structure diagram)
d) diagram nasadenia (deployment diagram)
e) diagram balíčkov (package diagram)
f) diagram objektov (object diagram), nazýva sa aj diagram inštancií
/ diagramy chovania
a) diagram aktivít (activity diagram)
b) diagram prípadov použitia (use case diagram)
c) stavový diagram (state machine diagram)
/ diagramy interakcie
a) sekvenčný diagram (sequence diagram)
b) diagram komunikácie (communication diagram) - predtým diagram
spolupráce (collaboration diagram)
c) diagram prehladu interakcií (interaction overview diagram)
d) diagram časovania (timing diagram)

Obr. 1 Hierarchia diagramov UML 2.0, zobrazená ako diagram tried [17]

29

Keďže v tejto diplomovej práci prebehla značná časť experimentu zaoberajúca sa
jedným z typov štruktúrnych diagramov, pre pochopenie je nutné opísať tento typ
diagramu.
3.2 Diagram tried

Diagram tried (class diagram) patrí bezpochyby k najčastejšie používaným
nástrojom UML a tvorí vôbec akýsi základ všetkých prostriedkov objektových
analýz a designu. Tieto diagramy sú väčšinou vytvorené už vo fáze analýzy často
ako pojmové modely, ich úlohou je formálnejšie definovať jednotlivé termíny
používané v študovanej problémovej oblasti. Takéto modely sú maximálne
prínosné a užitočné v okamihu, kedy je nutné spätne vstrebať terminológiu daného
odboru. S postupným približovaním k fáze implementácie sú diagramy tried
pomerne zásadné prehodnocované a v ideálnom prípade spracovávané až do
podoby grafického modelu ekvivalentného zdrojovému kódu. [10]
Diagramy tried zobrazujú statickú stránku systému, predovšetkým vzťahy
medzi triedami. UML explicitne rozlišuje niekoľko druhov tried (parametrizovateľné
triedy, ...), rovnako ako rozličné množstvo vzťahov, ktoré jednotlivé triedy
navzájom spája (asociácia, agregácia, kompozícia, špecializácia/generalizácia, ...).
Tvorba diagramov tried patrí medzi kľúčové problémy a celkom vážne je
možné prehlásiť, že zvládnuť objektový prístup často znamená správne využívať
práve tento typ diagramu používaný priebežne naprieč celým životným cyklom
tvorby IS. Zvlášť pri tvorbe týchto diagramov sa doporučuje dodržiavať nepísané
pravidlo 7 + 2, ktoré hovorí, že v jednom diagrame je vhodné zobraziť 7,
maximálne až 9 tried. Pri rešpektovaní tohto odporúčania sa väčšinou výraznou
mierou spriehľadnia výsledné modely, avšak na druhej strane vystupuje problém
vhodného rozdelenia systému na podielové oblasti (v terminológii UML sú nimi tzv.
packages). Asi najčastejšie "páchanými" chybami pri tvorbe diagramu tried (a
celkovo pri objektovom modelovaní) je zámena pojmov objekt a trieda, pričom
môže dôjsť k zatiahnutiu pomerne závažných nekonzistencií do vytváraného
modelu. Značne ovplyvnená svojimi priamymi predchodcami je notácia diagramu
tried v UML vzdialene podobná klasickým ER diagramom (ER - je výsledkom

30

Entity-relationship modelovania - je to metóda údajového modelovania, ktorá
vytvára relačné schémy, typ konceptuálnej schémy alebo sémantického údajového
modelu systému a jeho požiadavky štýlom zhora dole) obohateným o niektoré
objektové rysy. Atribúty tried sú zobrazené v strednej časti prvku triedy, metódy
potom v časti spodnej. Podľa špecifikácie UML môžu byť atribúty len základných
typov (integer, real, ...), všetky ostatné by mali byť zobrazené ako vzťahy k
patričným triedam. Tu je jasne vidieť polovičatosť s akou sa UML stavia k
objektovému prístupu. V skutočnosti samozrejme neexistuje objektívny dôvod pre
odlišovanie jednotlivých atribútov podľa typu, v čistých objektových jazykoch sú aj
základné typy reprezentované prostredníctvom patričných tried. To však ani
zďaleka nie je prípad klasického C++, ktorým je UML najviac ovplyvnený.
Rozlišovanie spôsobu notácie atribútu podľa typu sa môže na začiatku zdať veľmi
metúce a nelogické. V podobnom duchu je možné určiť pre jednotlivé zložky
(atribúty, metódy) tried ich viditeľnosť vzhľadom k ostatným triedam atď.
Bohužiaľ značná orientácia na jedno konkrétne prostredie je jednou z menej
šťastných vlastností UML. Na druhú stranu je nutné si opäť uvedomiť, že tieto
prostriedky spadajú až do neskorého designu a skôr ako v designu o nich nemá
zmysel uvažovať.
Vzhľadom k veľkému množstvu modelovacích prvkov použiteľných v tomto
type diagramu môže byť pomerne ľahké "sklznúť" k tvorbe síce formálne
presných, ale ťažko zrozumiteľných modelov, čo sa opäť negatívne prejaví pri
snahe diskutovať riešenia s človekom, ktorý sa objektovým modelovaním neživí.
Ako už bolo povedané, objekty sú najčastejšie "nachádzané" pri tvorbe
dynamických modelov simulujúcich použitie systému (typicky sekvenčné diagramy)
užívateľom, všeobecne pri realizácii jednotlivých prípadov použitia. Na druhej
strane nebráni použitiu odlišných metód pre nájdenie objektu, akými môžu byť
napríklad analýza správania objektu (Object Behavioral Analysis), prípadne
najjednoduchšia (a najmenej spoľahlivá - udáva sa miera úspešnosti asi 20 %)
lexikálna analýza.

31

4. ZNAČKOVACIE JAZYKY

4.1 XML

XML (eXtensible Markup Language) v preklade rozšíriteľný značkovací
jazyk, ktorý bol vyvinutý a štandardizovaný konzorciom W3C (World Wide Web
Consortium). Umožňuje jednoduché vytváranie konkrétnych značkovacích jazykov
na rôzne účely a široké spektrum rôznych typov údajov. [24]
Značkovací jazyk kombinuje text a informáciu o texte (metainformáciu).
Metainformácia, napríklad o logickej štruktúre alebo spôsobe prezerania
prezentácie textu, sa vyjadruje použitím značiek (markup), ktoré sú premiešané
s primárnym textom.
Jazyk je určený predovšetkým na výmenu údajov medzi aplikáciami a na
publikovanie dokumentov. Jazyk umožňuje popísať štruktúru dokumentu z
hľadiska vecného obsahu jednotlivých častí a nezaoberá sa sám o sebe vzhľadom
dokumentu alebo jeho časti. Prezentácia dokumentu (vzhľadu) sa potom definuje
pripojeným štýlom. Ďalšou možnosťou je pomocou rôznych štýlov vykonať
transformáciu do iného typu dokumentu alebo do inej štruktúry XML.
Snaha o sprehľadnenie textov formalizovaním ich štruktúry je staršia ako
história elektronických počítačov a ich využitia pre spracovanie textov. Ale práve
využitie elektronických počítačov ako nástroje pre spracovanie textov kladie veľký
dôraz na explicitnú formalizáciu spracovávaných textov. Jedným z hlavných
dôvodov tohto dôrazu je neschopnosť súčasných nástrojov "domýšľať" si vágne
definovanú štruktúru textu. Dodržaním definovanej formálnej štruktúry
spracovávaného textu vieme dať chýbajúce informácie na ktorých základe môžu aj
súčasné nástroje pracovať s logickou štruktúrou spracovávaných textov.
Každá aplikácia si dáta ukladá typicky vo svojom uzavretom vlastnom
formáte, ktorý je uložený v binárnej podobe a je pre človeka nečitateľný. Výhodou
je obvykle menšia veľkosť uloženého súboru.

32

Snaha o zmenu sa však objavila už dávno v minulosti. Jedným z prvých
predchodcov XML bol jazyk GML (Generalized Markup Language) používaný IBM
pre uschovanie právnych dát, známy už v roku 1960. [20]
Podobné snahy však vznikali v rôznych iných organizáciách a tak sa v roku
1980 spája štandardizačná organizácia ANSI s združením GCA (Graphics
Communications Asociation) v snahe vytvoriť definíciu pre vlastné značkovacie
jazyky. V roku 1986 vzniká jazyk SGML (Standard Generalized Markup Language),
ktorý je tak komplexný, že jeho zložitosť bráni väčšiemu rozšíreniu. SGML je
definovaný v norme ISO 8879. Odvodeninou jazyka SGML sa neskôr stáva jazyk
HTML (HyperText Markup Language), dodnes používaný na prezentáciu
dokumentov na internetových stránkach a ešte dlho používaný bude. Jazyk HTML
sa ujal predovšetkým pre jeho jednoduchosť. Definícia jazyka vymedzuje len
obmedzenú skupinu elementov určujúcich štruktúru dokumentu, ako veľkosť
nadpisu, odstavec, blok textu, tučný text apod. Tým bola splnená potreba
uniformného formátu zaisťujúceho prenositeľnosť a možnosť zdieľania textu medzi
organizáciami a naprieč jednotlivými platformami. HTML jazyk sa ujal a vďaka
internetovej sieti vznikla gigantická databáza informácií po celom svete, ktorých
nevýhodou sa stal práve jazyk HTML. Tento jazyk umožňuje definovať nielen
logickú štruktúru, jednotlivé bloky a významnosť textu, ale i spôsob prezentácie
dokumentu, to umožňuje bežné zneužívanie základnej myšlienky tohto jazyka, kde
logická štrukturovateľnosť dokumentu bola zmazaná. Práve logická štruktúra
dokumentu je v súčasnom svete presýtená informáciami jedným z najdôležitejších
atribútov.
Ďalším dôležitým bodom pre vznik XML jazyka bola potreba odtieňovania
reprezentácie textu a logickej štruktúry. Nevýhodou, ktorá volá po zmene, je práve
obmedzené množstvo použiteľných značiek, ktoré môžu určitému textu prisúdiť
väčší alebo menší význam, ale nemôžu nijako dáta určiť, popísať alebo ich
vymedziť.
Hľadáme formát dokumentu, ktorý bude uniformný, štandardizovaný,
nebude obmedzený sadou tagov a nebude miešať informačnú a prezentačnú

33

logiku. SGML je príliš zložité, a preto je odpoveďou jeho ďalšia odvodenina XML
(eXtensible Markup Language).
XML popisuje len logickú štruktúru, neobsahuje žiadne reprezentačné tagy a
umožňuje jednotlivým blokom textu dať význam nielen hodnotový (väčší alebo
menší), ale priamo popisuje logický význam dát. Zároveň nám dáva voľnosť v
stanovení použiteľných značiek v dokumentu definovaním DTD.

4.2 XMI

Počas minulých rokov OMG (Object Management Group) vytvorila
architektúru pre riadenie a distribúciu a správu metadát. To viedlo k vytvoreniu
niekoľkých štandardov metadát (dáta o dátach). Jadro štandardu je MOF (Meta
Object Facility), XMI (XML Metadata Interchange) je jeho rozšírenie do rozmerov
jazyka XML (eXtensive Markup Language). [19]
Je nutné poznamenať, že XML je "otvoreným" štandardom W3C (World
Wide Web Consortium), ktorý je navrhnutý pre výmenu štrukturovaných
dokumentov vo webovom prostredí. Je jedným z rodiny jazykov SGML (Standard
Generalized Markup Language), z ktorej pochádza aj všeobecne známe HTML.
XML rozširuje možnosti definovať vlastné "tagy" (značky, definujúce určitú oblasť
dokumentu) a tak vytvoriť vlastné metadáta, čo v rámci jazyka HTML úplne
nefunguje. Stručne povedané XMI má kombinovať výhody XML pri definovaní,
vstupovať do platnosti a zdieľania formátov dokumentov vo webovom prostredí s
výhodami objektovo orientovaného UML. UML je špecifikácia vytvorená OMG,
ktorá poskytuje vývojárom spoločný jazyk pre zadávanie, vizualizáciu, konštrukciu
a dokumentáciu distribuovaných objektov a tzv. bussines modelov.
Cieľom XMI je umožniť výmenu dát (objektov) medzi modelovacími
nástrojmi OMG. Tieto objekty sú založené na štandardoch UML a MOF (Meta
Object Facility). Pretože medzi vývojármi neexistuje dohodnutý štandard, došlo k
rozšíreniu patentovaných formátov, kde je každý špecifický podľa dodávateľských
nástrojov. XMI je myslený ako tzv. "stream" formát. To znamená, že môže byť buď

34

ukladaný v systéme súborov alebo môže byť streamovaný (v zmysle posielaný)
internetom z databázy alebo repozitoru (sklad údajov projektu).
XMI definuje štandard XML DTD (Document Type Definition), ktorý
umožňuje výmenu UML a MOF informácií. Rovnako automaticky generuje kód
XML DTD pre každý meta-informačný model. Týmto dovoľuje pokryť dodatočné
domény ako sú data warehousing, komponentne založený vývoj a metadáta vo
webovom prostredí.
4.3 DTD

Samotnú štruktúru "tagov" definuje DTD. DTD (Document Type Definition) je
teda vlastne forma schémy pre XML dokument. Schéma XML dokumentu je určitý
predpis možnej štruktúry XML dokumentu (ako elementy, atribúty,...a v akých
vzťahoch môže XML dokument obsahovať). XML dokument nemusí nutne
zodpovedať nejakej schéme. Pokiaľ však XML dokument zodpovedá schéme (a v
svojej definícii o sebe tvrdí, že je vytvorený podľa tejto schémy), potom je
označovaný ako platný. DTD je samostatný dokument, ktorý umožňuje overiť
syntax uvedenú v XML dokumente. Definuje jednotlivé značky a ich hierarchiu.
Rovnako tu nájdeme aj deklaráciu atribútov (vlastností) jednotlivých značiek a
možné nadobúdajúce hodnoty, syntaktické a niektoré sémantické pravidlá. [19]
Štruktúra XMI DTD dokumentu:
/ použitá verzia XML <? XML version="1.1" ?>
/ deklarácia použitého kódovania, ktorá špecifikuje sadu znakov
/ XMI deklarácia
/ prípustné procesné inštrukcie XML
/ deklarácie špecifické pre metamodel
/ deklarácie odlišností
/ deklarácie rozšírenia
Mapovanie z DTD je založené na skutočnosti, že typy elementov definovaných
v DTD určujú dátové typy členských premenných v nich odvodených triedach.
Elementy typu PCDATA a atributy se nazývajú jednoduché (simple) a nesú v sebe
len jednu hodnotu. Z nich odvodený údajový typ býva označený ako skalárny.

35

Elementy, ktoré v sebe obsahujú elementy či majú zmiešaný obsah sú označované
komplexný (complex). Hodnota, ktorú v sebe tieto komplexné elementy nesú majú
určitú štruktúru, a tá býva napr. v kontexte objektovo orientovaného programovania
reprezentovaná triedou. Typ elementu, ktorý má definovaný prázdný (empty)
obsah a zároveň obsahuje atributy je taktiež komplexný. Údajový typ členské
premennej je práve ten typ, do ktorého bol element, na ktorý premenná ukazuje
ako mapovaný. Odkazy na komplexné elementy sú mapované do ukazovateľov na
inštanciu triedy (teda na objekt), do ktorej je komplexný element mapovaný. Ako
bolo spomenuté vyššie jednoduché typy elementov a atribúty môžu byť mapované
aj do iných údajových typov ako je String. V DTD však sú všeobecne akékoľvek
simple typy elementov textové (PCDATA). Niektoré mapovacie produkty napríklad
„odhadujú“ dátový typ jednoducho tak, že prečítajú všetky hodnoty jednej
premennej a určia vyhovujúci dátový typ. Keďže však DTD nevie definovať
typovosť dát, nie je možné v ňom napríklad stanoviť, že nejaký atribút nesúci
určitý tag musí obsahovať prirodzené číslo. Preto bola vytvorená XML Schéma,
(ktorá je popísaná ďalej), ktoré umožňuje uvaliť na dáta typová obmedzenia.
Súbory definujúce konkrétnu XML Schému sú (na rozdiel od DTD, ktoré má svoj
vlastný definičný jazyk) zapísané opäť v XML, a okrem viac očakávaných typov
ako reťazec, číslo, čas, dokáže popísať aj zložené objekty alebo typy vzniknuté
obmedzením iných typov, napr. číselné a časové intervaly. [13]

4.4 XML schéma

XSD alebo (XML Schema Definition) sa používa k určeniu štruktúry
dokumentov XML. Jeho hlavným účelom je umožniť aplikáciám popísať dokumenty
XML, aby iné aplikácie používajúce tieto dokumenty mali istotu, že dokument
vyhovuje zamýšľanej štruktúre. Takýmto spôsobom môžeme zadefinovať rôzne
podmnožiny XML - WML (WAP stránky v XML), XHTML (html stránky, ktoré
zároveň spĺňajú štandard XML), MathML (matematické výrazy vo forme XML
dokumentu), prípadne vlastné jazyky podľa potreby programátora. [21]

36

Iná definícia hovorí o XML schéme, že je to zápis požiadaviek na obsah
XML dokumentu, pričom samotná schéma je tiež zapísaná pomocou XML
dokumentu. Proces porovnávania dokumentu a konštatovanie jeho
(ne)dodržiavania určitej schémy sa nazýva validácia - platnosť. Behom validácie sa
nevyhodnocuje, či dokument spĺňa všetky syntaktické požiadavky na dobre
vytvorený dokument, a priori sa predpokladá, že sú splnené a dokument je správne
vytvorený (well-formed). Pokiaľ dokument validáciou prejde, označí sa za platný
(valid). XSD nie je prvým pokusom o kontrolu sémantiky XML dokumentov,
predchádzajúce štandardy ako DTD nebo XDR niej sú z rôznych dôvodov až tak
vhodné.
V XML schéme môžeme definovať vlastné typy, ktoré môžu byť jednoduché alebo
zložené.
Jednoduchý element môže obsahovať len text, neobsahuje žiadne atribúty ani
elementy.
Jednoduchému elementu môžeme zadefinovať preddefinovanú (default) alebo
konštantnú (fixed) hodnotu pomocou atribútov default a fixed v definícii
jednoduchého elementu.
Atribút je vždy súčasťou zloženého typu (complex type). Podobne ako pri
jednoduchom elemente, môžeme určiť preddefinovanú (default) a konštantnú
(fixed) hodnotu. Navyše ak v definícii použijeme atribút “use” s hodnotou
“required”, atribút je povinný (hodnota “optional” znamená, že je voliteľný). Typ
jednoduchého elementu je jeden zo základných dátových typov, ktoré definuje
špecifikácia XML schémy.
Na jednoduché typy môžeme klásť rôzne obmedzenia. Tie sú definované v
elemente restriction. Element restriction má povinný atribút base, ktorý určuje
dátový typ, od ktorého sa jednoduchý typ odvodzuje.
Obmedzenia:
/ length (dĺžka reťazca),
/ minlength (minimálna dĺžka reťazca),
/ maxlength (maximálna dĺžka reťazca),

37

/ enumeration (umožňuje vytvoriť množinu povolených reťazcov
vymenovaním),
/ pattern (definícia štruktúry reťazca pomocou regulárnych výrazov),
/ minInclusive (minimálna hodnota vrátane pri číselných typoch),
/ maxInclusive (maximálna hodnota vrátane pri číselných typoch),
/ minExclusive (ostrá minimálna hodnota pri číselných typoch),
/ maxExclusive (ostrá maximálna hodnota pri číselných typoch),
/ totalDigits (celkový počet číslic pri číselných typoch),
/ fractionDigits (počet číslic za desatinnou čiarkou pri číselných typoch)
Zložený typ (complex type) je určený pre modelovanie štruktúry dokumentu. Môže
obsahovať viac elementov a každý element môže obsahovať atribúty. [21]
Zložený typ je definovaný elementom complexType. Môže byť definovaný
samostatne, alebo priamo v definícii elementu. Element complexType môže
obsahovať ďalšie elementy. Elementy určujúce výber a poradie v nich
obsiahnutých elementov:
/ sequence – určuje, že elementy v ňom obsiahnuté musia byť v dokumente
prítomne v zodpovedajúcom poradí,
/ choice – určuje, že z elementov v ňom obsiahnutých môže byť vo
výslednom dokumente práve jeden z nich,
/ all – určuje, že elementy môžu byť vo výslednom dokumente v ľubovoľnom
poradí.
Ak zložený typ má obsahovať len atribúty a text, použije sa element
(simpleContent, extension,restriction)
Pomocou atribútov samotných elementov v definícii zloženého typu môžeme
určovať obmedzenie na ich kvantitu:
/ minOccurs – minimálny počet výskytov elementu,
/ maxOccurs – maximálny počet výskytov elementu,
/ mixed – hodnoty true alebo false, určuje, či element obsahovať aj text aj iné
elementy.
Číselná hodnota musí byť nezáporná, pre vyjadrenie kladného nekonečna sa
používa hodnota “unbounded”. Pre definíciu nového zloženého typu môžeme

38

využiť už existujúce jednoduché a zložené typy. Deje sa tak pomocou elementu
extension s parametrom base určujúcim typ, ktorý rozširujeme.

4.5 GML

Znázornenie geografických informácií vo forme tematických máp, pomocou
internetových portálov, sa môže realizovať prostredníctvom rastrových údajov,
alebo ako vektorová grafika na prezentačnej úrovni. Vektorová grafika popisuje
obrázok ako postupnosť geometrických objektov. Tieto objekty (napr. čiara, kruh,
prekrytie) majú tieto vlastnosti: polohu, farbu a usporiadanie.
Geography Markup Language (GML) – je značkovací jazyk na transport
a uschovávanie geografických informácií, ktorý zohľadňuje geografické aj
negeografické vlastnosti. GML definovalo Open GIS Consortium (OGC). GML
neobsahuje žiadne informácie, týkajúce sa zobrazenia na obrazovke alebo na
mape. Geometria sa znázorňuje jednoduchými prostriedkami, ktoré tiež definovalo
konzorcium OGC. Od verzie 2.0 sa už špecifikácia nezakladá na document type
definitions (DTD), ale na XML Schema Definition (XSD). [2]
Jedná sa o veľmi rozšírený štandard na popis geoúdajov umožňujúcí
zdieľanie a integráciu údajov. Jeho základom je jazyk XML a slúži na modelovanie,
transport a ukladanie geografických informácií.
Hlavnou úlohou je predovšetkým unifikovaný záznam geoprvkov, pričom
nepopisuje vzhľad, ale štruktúru popisovaného územia. Umožňuje oddeliť grafické
dáta od textových.
Má rovnakú syntax ako XML a pri práci s ním musíme teda dodržiavať
všetky zásady, ako pri práci s XML.
GML je otvorený formát a je nezávislý na platforme. Jeho súčasťou sú
predovšetkým najrôznejšie geografické prvky a ich vlastnosti, ale taktiež
súradnicové systémy (EPSG), geometrické a topologické princípy. Je definovaný
pomocou viacerých súborov typu XML Schema (definuje atribúty, poradie
elementov, počet elementov, kde sa rôzne elementy môžu vyskytovať, atď.).

39

Jazyk GML využívajú napríklad firmy ESRI, Intergraph, Autodesk, MapInfo,
Cadcorp.
GML je aj najrozšírenejšia a najpodporovanejšia špecifikácia pre
reprezentáciu geografických informácií. GML formát je definovaný na báze XML na
modelovanie, prenos a uloženie geografickej informácie zahrňujúci geometriu a
geografické rysy. [14]
Gramatika jazyka je vytvorená v XML Schema na základe štandardov W3C, IETF,
ISO a OpenGeospatial štandardov. V definícii schém GML formátu sú využívané aj
ďalšie XML technológie. V GML sa využíva napríklad Xlink kvôli navigácii vnútri
GML dokumentu. Na účely definície referenčnej integrity bolo zase do súčasnej
verzie GML formátu zakomponovaná aj schematrónová schéma. Prvá verzia GML
bola vydaná v máji 2000. V súčasnej dobe sa vyskytuje vo verzii 3.2. Kľúčovými
konceptmi pre vytvorenie GML bola špecifikácia OpenGIS Abstract Specification a
sada štandardov ISO 19100 pre geografické informácie.
GML bolo a je vyvíjané OGC konzorciom s týmito cieľmi:
/ navrhnúť vhodný spôsob kódovania priestorových informácií pre prenos a
uloženie priestorových informácií využiteľných hlavne v prostredí Internetu
/ navrhnúť schému podporujúcu širokú variabilitu priestorových úloh od
prezentácie po analýzu priestorových informacií
/ vytvoriť základ pre internetové aplikácie GIS
/ umožniť efektívne kódovanie geometrie priestorových objektov
/ ponúknuť ľahko pochopiteľné kódovanie priestorových informácií a
priestorových väzieb vrátane tých, ktoré sú popísané v OGC Simple Feature
modele
/ umožniť oddelenie priestorového a sémantického obsahu od dátového
obsahu
/ dovoliť jednoduchú integráciu priestorových a nepriestorových dát, najmä
tak v prípade, kde sú nepriestorová dáta uložená v XML formáte
/ umožnit pohotové prepojenie priestorových elementov s inými priestorovými
a nepriestorovými elementami

40

/ ponúknuť množinu všeobecných objektov geografického modelu na
umožnenie interoperability medzi rôznymi aplikáciami.
Súčasná verzia GML 3.2 obsahuje celkom 33 XML schém na popis rôznych typov
geografických informácií. V GML dokumente je možné uložiť nasledujúce druhy
geografických informácií:
/ informácie o geografickom feature (pojem feature je v OGC špecifikácii
definovaný ako abstraktný reálny pozemský fenomén vzťažený k určitej
pozícii na Zemi)
/ informácie o súradnicovom systéme
/ geometrii objektov
/ topologické informácie
/ časové informácie
/ meracie jednotky a hodnoty generalizácie
/ štýl mapovej prezentácie
Od verzie GML 2 je súčasťou GML formátu aj popis topológie. Topológia je
definovná v schéme topology.xsd. Topológia v GML je kódovaná s využitím
topologických primitívnych uzlov (nodes), hrán (edges), stien (faces) a telies
(topological solids) a konektivitou medzi nimi, čo je definovanované štandardom
ISO TC 211/IS 19107 Spatial Schema ISO 19107 (ISO 19107: Geographic
information - Spatial schema, 2003). Topologický model použitý v GML, ktorý
vychádza z kombinatorickej teórie simplexov a simplexných komplexov, je
primárne určený k popisu väzieb medzi priestorovými objektami bez použitia ich
geometrie. Jednako len je možné v GML k topologickým základom pripojiť
geometrické základy - body (points), krivky (curves), povrchy (surfaces), telesá
(solids). Popis topológie v GML sa primárne zameral na kódovanie priestorových
vzťahov medzi topologickými základmi a umožňuje explicitne kódovať asociácie
typu izolovaný uzol v stene, hrany tvoriace hranice steny, zoznam hrán
vychádzajúci z daného uzlu apod. Pre každý typ topologického objektu je
definovaný XML Schema typ. Dokumenty v GML formáte sú napríklad základným
formátom pre prenos priestorových údajov vo WFS (Web Feature Service)
štandardu OGC konzorcia. Tento štandard definuje rozhranie

41

pre popis operácií s geografickými feature-ami. Feature je v zmysle OGC
názvoslovia vysvetlené ako abstraktný priestorový fenomén lokalizovateľný
kdekoľvek na Zemi. Štandard definuje interface pre nasledujúce operácie:
/ vytvorenie novej instance feature
/ zmazanie instance feature
/ modifikácia instance feature
/ získanie množiny instancíi feature zodpovedajúcim priestorovým
a sémantickým podmienkam.

42

5 CHARAKTERISTIKA TECHNOLOGICKÝCH PROSTREDÍ

5.1 Enterprise Architect

Jednou z hlavných častí diplomovej práce bola práca s programom
Enterprise Architect pochádzajúci od rakúskej firmy Sparkx Systems. Je to
profesionálny nástroj pre jednoduchú tvorbu vývojových diagramov a ďalších
schém potrebných pre vývoj aplikácií. Nástroj pri modelovaní aplikácií využívá
jazyk UML. Enterprise Architect podporuje mimo iného aj generovanie zdrojových
kódov programovacích jazykov ako C++, C#, Java, Delphi, VB.Net, Visual Basic,
ActionScript a PHP.
Enterprise Architect podporuje nasledujúce modely - Business Process
Model, Class model, Use Case model, Activity model, Sequence model a
Component model. Výstup je možný vo formáte RTF (dokumentácia) alebo vo
formáte XMI pre spoluprácu s ostatnými produktmi. Verzia Corporate umožňuje
ukladať projekty do databázy MySQL alebo na SQL servery, obsahuje taktiež
podporu pre prácu v týme. Výhodou tohto nástroja je metodická podpora
technológie EFEM - Extrémne Efektívneho Modelovania, ktorá popisuje návody
pre efektívnu tvorbu softwaru s týmto nástrojom. [26]

5.2 ShapeChange

ShapeChange je to nástroj konvertujúci UML do GML aplikačnej schémy,
tzv. UGAS nástroj (UML to GML Application Schema).
ShapeChange je softvér, umožňujúci vygenerovanie platnej GML schémy za
predpokladu, že UML model predstavuje, presne definujúce pravidlá.
Tento program prijíma údaje fo XMI 1.0 formáte a dokáže generovať až
GML schémy typu 3.2.1. [27]

43

5.3 FME Desktop

FME Suite je integrovaná kolekcia nástrojov tzv. „Spatial ETL“ (Extract,
Transform, Load) na transformáciu a prevod údajov. Kľúčové pre celé riešenie bol
vývoj jadra pre čítanie a zápis viac ako 120 formátov rôznych systémov a databáz.
Počet podporovaných formátov sa neustále rozrastá a v súčasnej dobe je ich viac
ako 225. S týmto nástrojom sa dajú kombinovať údaje z rôznych zdrojov v jedinom
prevodu, zlučovať rôznorodé systémy, predĺžiť dobu využívania starších systémov
vďaka interoperabilite, vymieňať si údaje medzi CAD a GIS systémami, robiť
kvalitné testy nad priestorovými údajmi. [22]
Každá z verzií FME Suite obsahuje tieto tri kľúčové komponenty:
Workbench - (pracovné prostredie) umožňuje kompletnú kontrolu nad prevodami a
transformáciami prehľadnou grafickou úpravou toku údajov zo zdrojových
vstupných súborou až k požadovanému výstupu.
Universal Viewer - (prehliadač) umožňuje rýchle a jednoduché prehliadanie
údajových sád pred, po i počas prevodu. Používateľ si môže vytvoriť náhľad na
údaje, ktoré pripravuje pre transformáciu, zobraziť ich geometriu a pripojené
atribúty.
Universal Translator - (transformátor), ktorý jednoducho a rýchlo umožní prevod a
uloženie údajov do viac ako 150 rôznych formátov pomocí „drag and drop“
prostredia.

5.4 XML Spy

Altova XMLSpy 2008 Enterprise Edition je štandardným XML vývojovým
prostredím na modelovanie, editáciu, prevody (transformácie) a ladenie XML-
príbuzných technológií. Ponúka najúspešnejší XML editor, originálny grafický
návrhár schém, generátor kódu, konvertory súborov, debugery, analyzátory
(profilers), celkovú integráciu s databázami, podporu WSDL, SOAP, XSLT, XQuery
a MS Office 2008 dokumentov, plus VS.NET a Eclipse rozširujúce moduly (plug-
iny). [25]

44

6 UML MODEL ADMINISTRATÍVNYCH JEDNOTIEK PODĽA
INSPIRE

6.1 Definícia administratívnych jednotiek

Každé štátne územie je rozdelené na (administratívne) jednotky, ktoré sú
identifikované ako rôzne úrovne štátneho administratívneho usporiadania a sú
oddelené administratívnymi hranicami. Tieto hranice hrajú kľúčovú úlohu
v integrácii dát prichádzajúcich zo štátnej správy a sú subjektom medzinárodných
dohôd o najlepšom možnom priestorovom usporiadaní spoločnej geometrie. [9]
Administratívne jednotky môžu korešpondovať ako prvky identifikované
v rámci územno-správneho systému. Príkladmi takýchto vzťahov medzi inými sú :
katastrálne územia, štatistické jednotky, prímorské oblasti...
Nariadenie 2007/2/EC Európskeho Parlamentu a Rady zo 14. marca 2007
založilo Infraštruktúru pre priestorové informácie v Európskom Spoločenstve
(INSPIRE), Dodatok I. definuje predmet administratívnych jednotiek ako:
„Administratívne jednotky rozdeľujú územia, kde členské štáty majú a/alebo
uplatňujú politické práva, na úrovne miestnej, regionálnej alebo štátnej správy,
oddelené administratívnymi hranicami.“
Túto formálnu definíciu ďalej rozšíril Prípravný tím INSPIRE o „Špecifikáciu
údajov“ s interpretáciou predmetu obsahu, zahrňujúcim kontext, informačnú oblasť,
ciele a zoznam relevantých odvolávacích materálov. Výsledkom toho bola verzia
1.0 INSPIRE Data Specification „Administrative Units“. Tento výsledok nemá
formálny regulárny význam, iba podporuje definíciu implementačných pravidiel
podľa odseku 7(1) v INSPIRE Directive. Kompletné špecifikácie údajov sú
publikované v implementačnej príručke pripojenej v Implementačných pravidlách.

6.2 Postup tvorby UML modelov

Ešte pred samotným začatím procesu modelovania je vhodné si zadefinovať
a ozrejmiť určité pojmy, ktoré budeme v celom procese tvorby používať.

45

Definície najviac používaných vlastností tried:
/ Name (názov) - názov triedy je definovaný podľa INSPIRE, použité názvy
ako napríklad - AdministrativeUnit, AdministrativeUnitLowestLevel,
AdministrativeUnitUpperLevel, NUTSRegion...atď.
/ Stereotype (stereotyp) - táto zložka je charakterizovaná ako nový typ
modelovacieho prvku, ktorý rozširuje sémantiku metamodelu. Stereotypy musia
byť založené na určitých existujúcich typoch alebo triedach metamodelu.
Stereotypy môžu rozšíriť sémantiku už existujúcich typov a tried, ale nie ich
štruktúru. Určité stereotypy sú v UML preddefinované, iné môže definovať užívateľ.
Stereotypy sú jedným z troch mechanizmov rozšíriteľnosti v UML. Ďalšími sú
obmedzenie a označená hodnota. [23]

Stereotyp Prvok modelu Popis
Application
Package Aplikačná schema INSPIRE-u
Schema
featureType Class Typ priestorového objektu
dataType Class Štrukturované dáta bez identity
Pevný zoznam platných identifikátorov presných
enumeration Class hodnôt. Atribúty typu enumerácia môžu nadobúdať
hodnoty len zo zonamu
Flexibilný zoznam, ktorý používa hodnoty premennej
codeList Class
string na vyjadrenie zoznamu možných hodnôt

Tab. 2 Stereotypy použité v INSPIRE “Administrative Units” schéme [9]

/ Scope (sféra) - definuje triedu ako public, protected, private alebo package
/ Author - meno autora
/ Cardinality - (mohutnosť) definuje početnosť zdrojových prvkov vo vzťahoch,
môže nadobúdať hodnoty - *, or 0..* - nula, 1 alebo viac prvkov
0..n - nula do n prvkov, ale nie viac ako n
n - presne n prvkov
n..* - n, alebo viac ako n prvkov [26]
/ Visibility - (viditeľnosť) prvkov v diagrame
/ Attributes - (atribúty) tvoria podstatnú zložku danej triedy. V diagrame tried
administratívnych jednotiek je ich zastúpenie v hojnom počte. Ako aj trieda, tak aj

46

atribút má svoju chrakteristiku, svoje vlastnosti. Vďaka nim sa stáva každý atribút
jedinečným elementom stavajúci svoju triedu ku ktorej patrí do jedinečnej pozície.
Základnými vlastnosťami atribútov sú nasledovné:
/ Name - (názov) atribútu
/ Type - dátový typ atribútu
/ Scope - (sféra) - definuje triedu ako public, protected, private alebo package
/ Stereotype - charakteristika obdobná ako u stereotypu triedy
/ Initial - počiatočná hodná atribútu
/ Multiplicity - (početnosť) - Špecifikácia rozsahu povoliteľných mohutností,
ktoré môže sada prijať. [23]
Špecifikácie početností môžu byť dané pre úlohy v rámci asociácií, pre súčasti
zložených objektov, opakovania a iné účely. Početnosť je v podstate (možno
nekonečná) podmnožina nezáporných celých čísel. Opak je mohutnosť.
Stereotyp Prvok modelu Popis
Atribút,
Vlastnosť atribútu, ktorá naozaj existuje v eálnom
voidable Asociačná
svete, ale môže chýbať v údajovom sklade
úloha
Atribút,
Vlastnosť, ktorá môže byť prehodnotená ako časť
lifeCycleInfo Asociačná
cyklu existencie informácie o priestovom objekte
úloha
Asociačná Ak aplikačná schéma v asociačnej úlohe končí na type
úloha priestorového objektu, tento stereotyp označuje, že
version
hodnota vlastnosti znamená špecifickú verziu
priestorového objektu

Tab. 3 Stereotypy použité v INSPIRE “Administrative Units” schéme [9]

Dátové Typy definované v [ISO 19103] - Pre typy atribútových dát ako Area,
Boolean, CharacterString, DateTime, Distance, Integer, Length, Measure, Sign and
Velocity používané v definíciách atribútov a ich vzťahov, sú definované
v štandarde [ISO 19103].
Dátové Typy definované v [ISO 19107] - pre typy atribútov, ktoré súvisia
s geometriou priestorových objektov typu GM_Curve, GM_MultiSurface,
GM_Object, GM_Point, GM_Primitive, GM_Surface, TP_Edge and TP_Face sú
zadefinované v štandarde [ISO 19107]. [1]

47

Harmonizácia a implementácia údajových modelov geografických objektov podľa INSPIRE

Harmonizácia a implementácia údajových modelov geografických objektov podľa INSPIRE

Recomendados

Recomendados

Mais conteúdo relacionado

Semelhante a Harmonizácia a implementácia údajových modelov geografických objektov podľa INSPIRE

Semelhante a Harmonizácia a implementácia údajových modelov geografických objektov podľa INSPIRE (11)

Mais de Geokomunita

Mais de Geokomunita (20)

Harmonizácia a implementácia údajových modelov geografických objektov podľa INSPIRE