Baza de date GIS pentru harta geologică a României

de la concept la utilizare

George Tudor

CONCEPTE

Baza de date :

una sau mai multe colecţii de date aflate în interdependenţă, impreună cu descrierea datelor şi relaţiilor dintre ele

oferă acces rapid şi uşor la un volum mare de informaţii

CONCEPTE

GIS (Geographic Information System):

Ansamblu de tehnici, metode, echipamentehardware, software şi persoane care gestionează informaţii cu caracter spaţial

Instrumente care permit achiziţionarea, organizarea, administrarea, analizarea şi afişarea informaţiei spaţiale

NECESITATEA UNEI BAZE DE DATE

Volum mare de dateEvoluţia tehnologiilorAccesul rapid la informaţiiAdministrare eficientaModificarea frecventă a datelorSecurizarea datelorReducerea cheltuieliorEvitarea pierderilor de dateStandardizarea datelorSchimburi de date şi interoperabilitate

BAZĂ DE DATE INTEGRATĂ

Informaţiile geologice se referă la obiecte cu localizare geografică

Sistemele GIS permit utilizarea datelor spaţiale asociate cu informaţii de tip atribut

Informaţiile sunt organizate dupa principiul bazelor de date

Sistemele GIS permit conectarea şi asocierea la serverele de baze de date

Sistemele GIS permit accesul informaţiei la distanţă (intranet şi internet)

Administrare unitară a datelor

SOFTWARE – HARDWARE - SPECIALIŞTI

GIS: ArcGIS desktop şi server, Mapinfo, Geomedia, Mapserver, GRASS, Quantum GIS

Baze de date – RDBMS: Oracle, Microsoft SQL Server, Microsoft Access, DB2, PostgreSQL, MySQL

Limbaje de programare: VB.NET, VBA, PHP, etcHardware: servere, sisteme desktop, reţelistică,

perifericeSpecialişti: geologi (toate specializările), analişti de

sistem, programatori baze de date, GIS şi web, specialişti în baze de date, specialişti în servere şi reţele, manageri de proiect, specialişti, tehnicieni şi operatori GIS, geodezi, cartografi (ş.a.)

OBIECTIVE Stocare într-o structură standard Să permită modificarea, interogarea şi afişarea

informaţiilor Clasificări standard cu un set minim de informaţii Să se poată exporta în formate de schimb ale datelor Să poată răspunde prin interogare la întrebări:o Identificarea unor zone specialeo Selecţia diverselor tipuri de obiecteo Separarea obiectelor după anumite criteriio Separarea unor zone în jurul obiecteloro Reperarea includerii unor obiecte în alteleo Tipuri de hărţi rezultate prin combinare, selecţie, analiză

spațială Să conţină layout-uri pentru plottare Să conţină colecții de simboluri standardizate

ETAPE DE REALIZARE

MODELE CONCEPTUALE

MODELE CONCEPTUALE

TIPURI DE DATEDate spaţiale:

• limitele geologice: limitele unităţilor geologice (normale sau discordante), contacte ale rocilor eruptive, schimbări de facies, etc;

• faliile, care pot deplasa contactele geologice;

• unităţile geologice, limitate de contacte geologice sau falii;

• tipurile majore de roci care se suprapun în hartă peste unităţile geologice de bază (fliş, formaţiuni vulcano-sedimentare, etc);

• niveluri de roci reprezentate liniar (intercalaţii de calcare, amfibolite, etc);

• puncte de observaţie, care pot conţine descrieri sau măsurători (structurale, geochimice, geofizice);

• Imagini raster (imagini satelitare, grid);

• Izolinii;

• Etc.

Date atribut: descrieri, clasificări, dicţionare

Modele ale bazei de date

• Modelul conceptual - reprezentarea datelor în mod abstract pentru a identifica relaţii şi componente;

• Modelul logic - mai detaliat şi apropiat de nivelul RDBMS, include atributele entităţilor şi relaţiilor între ele;

• Modelul fizic - cel mai detaliat, realizat în strânsă legătură cu sistemul în care va fi implementată baza de date.

MODELUL LOGIC

MODELUL LOGIC

MODELUL FIZIC

GEODATABASE

DICŢIONAREDicţionarele - seturi de atribute (tabele cu clasificări ale

conceptelor geologice realizate cu implicarea specialiștilor geologi din diferite domenii) legate de obiectele spaţiale prin intermediul unei chei (câmp):

• unităţi geologice, tectonice sau structurale – regiuni cu un istoric geologic similar;

• unităţi litostratigrafice – corpuri, strate care conţin roci eruptive, metamorfice sau sedimentare, deosebite prin compoziţie, vârstă, mod de formare;

• unităţi litologice – deosebite prin compoziţie;

• unităţi geomorfologice;

• clasificări de roci, minerale, vârste geologice;

• unităţi hidrogeologice.

DICŢIONARE

• se asigură că toate valorile intrate într-un câmp sunt valide;

• se reduce dimensiunea bazei de date;

• se reduce redundanţa datelor, prin normalizare;

• se limitează folosirea numai a unor termeni agreaţi;

• datele pot fi folosite în diferite proiecte;

• se simplifică interogarea bazei de date.

Avantaje:

MODEL

DICŢIONARE

- principiul

recursiv

UNITĂŢI

GEOSTRUCTURALE,

VÂRSTE

(fragmente)

FLUX CREAREA BAZEI DE DATE

DIN FOI DE HARTĂ

DIN DATE OCAD

HARTA GEOLOGICĂ 1:1.000.000

CAROIAJUL FOILOR DE HARTĂ GEOLOGICĂ 1:200.000

CAROIAJUL FOILOR DE HARTĂ GEOLOGICĂ 1:50.000

HARTĂ GEOLOGICĂ 1:200.000

HARTĂ GEOLOGICĂ 1:50.000

FOI HĂRȚI GEOLOGICE

BAZA DE DATE GIS A RESURSELOR MINERALE

BAZA DE DATE A RESURSELOR MINERALE

BAZA DE DATE A RESURSELOR MINERALE

Aplicație software proprie pentru actualizarea atributelor asociate (în lucru)

METADATE . informaţii structurale care descriu, localizează sau facilitează regăsirea resurselor informaţionale

Aplicaţie client-server de gestiune a unei baze de date

(PHP-MySQL)

SCHEMA GENERALĂ PENTRU DATELE GIS PENTRU HĂRȚI GEOLOGICE

DESKTOP GIS: AFIŞARE, INTEROGARE, ANALIZĂ SPAȚIALĂ

COMBINĂRI DE DATE

ACCESUL SERVERULUI DE GIS

APLICAȚII DESKTOP

Servicii de hărți: WMS, WFS

Aplicații internet: WEBGIS

WMS – WEB MAP SERVICE

MapServer (prima variantă), ArcGIS Server (a doua variantă)

OneGeology portal (http://portal.onegeology.org)

Acreditare 3 stele în proiectul OneGeology

WMS – WEB MAP SERVICE

PROMINE portal – baza de date pentru resurse minerale pentru Europa

WEBGIS

MapServer

PostgreSQL/PostGIS

PHP/Mapscript

WEBGIS

MapServer, PostgreSQL/PostGIS, PHP/MapScript

WEBGIS

ArcGIS Server, Geoportal

http://geoportal.igr.ro/testgeo2

3D

CONCLUZII• datele geologice vor putea fi mai uşor gestionate, modificate, completate;

vor putea fi folosite atât ca hărţi geologice, dar şi în cadrul unor proiectecomplexe de analiză spaţială. De asemenea vor putea fi folosite în cadrulunor aplicaţii software specializate (modelare 3D, geostatistică, etc).

• realizarea bazei de date GIS a hărţii geologice a României la scara1:200.000 reprezintă o necesitate datorită faptului că reprezintă hartageologică la cea mai mică scară care acoperă întreg teritoriul;

• proiectul GIS pentru datele din hărţile geologice, realizat în prima fază, seaplică cu succes la hărţi la diferite scări;

• proiectul (modelul) reprezintă un cadru (framework) pentru realizareatuturor hărţilor;

• în acest sistem se pot realiza diferite modificări ulterioare;

• totalitatea hărţilor geologice la scara 1:200.000 vor trebui actualizate;

• este necesară stabilirea unui colectiv de cercetători care să realizezeclasificări actualizate ale formaţiunilor geologice, precum şi o actualizare ahărţilor;

CONCLUZII• după actualizare datele vor putea fi folosite pentru printare, analize

spațiale sau vizualizări în cadrul unui sistem de tip webGIS;

• baza de date GIS poate fi administrată pe un server dedicat, undeinformaţia poate fi vizualizată şi editată în mod concurent de mai mulţiuseri;

• baza de date de atribute poate fi dezvoltată cu noi tipuri de date, legate înmod relaţional, date care pot ajuta la realizarea unor interogări specificecare să genereze în final noi hărţi;

• va trebui să se creeze (stabilească) o nouă bază topografică pentru întregteritoriul României și toate tipurile de hărți;

• se va crea câte o bază de date pentru fiecare foaie de hartă, respectându-se convenţia de denumire stabilită în faza de proiectare;

CONCLUZII• pornind de la scara 1:50.000 ar trebui să se continue şi actualizarea

celorlalte hărţi geologice la diferite scări (1:200.000 şi 1:1.000.000), astfelîncât limitele geologice comune şi baza topografică să corespundă;

• datele hărţilor geologice vor putea fi subiectul actualizării sistemului demetadata, dezvoltării de aplicaţii webGIS, analize spaţiale, etc;

• harta geologică la scara 1:50.000 ar trebui să fie realizată pentru întregteritoriul României;

• digitizarea datelor spaţiale ar trebui să fie continuată folosind aplicaţii GISdesktop, pentru un ritm mai rapid, realizarea consistenţei topologice şiintroducerea de atribute, clasificări, descrieri, etc.

Mulțumesc pentru atenție!

Intrebări?

Dr. George Tudor

george.tudor@igr.ro