Κωνσταντίνος Πατρούµπας Μηχανικός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών & Πληροφορικής Ανδρέας Συγγρός Αγρονόµος Τοπογράφος Μηχανικός

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ Τµήµα Αγρονόµων & Τοπογράφων Μηχανικών ΓΓΕΕΩΠΠΛΛΗΗΡΡΟΦΟ ΡΡΙ ΙΙΚΚΗΗ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ NATIONAL TECHNICAL UNIVERSITY OF ATHENS Faculty of Rural & Surveying Εngineering GEEOI IINNFFORRM AATTI IICCSS POST-GRADUATE PROGRAMME Μάθηµα: GEO Συντονιστής Καθηγητής: Τ. Σελλής Χωρική Βάση εδοµένων Λεωφορειακού ικτύου Κωνσταντίνος Πατρούµπας Μηχανικός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών & Πληροφορικής Ανδρέας Συγγρός Αγρονόµος Τοπογράφος Μηχανικός ΑΘΗΝΑ 20/05/2002

2 Περιεχόµενα Εισαγωγή Κεφάλαιο 1 Προεπεξεργασία των στοιχείων Πρωτογενή στοιχεία... 4 Μοντελοποίηση των χωρικών στοιχείων... 5 Ποιοτικός έλεγχος των δεδοµένων... 6 Κεφάλαιο 2 Σχεδιασµός της βάσης δεδοµένων α. Εννοιολογικός Σχεδιασµός της β. δ... 7 Ανάλυση απαιτήσεων της β.δ. του λεωφορειακού δικτύου... 7 Οι βασικές οντότητες και οι συσχετισµοί µεταξύ τους...8 Το διάγραµµα Οντοτήτων Συσχετισµών... 9 β. Λογικός Σχεδιασµός της β. δ... 9 Ο ορισµός των σχέσεων... 9 Η υλοποίηση του σχήµατος της β.δ... 9 Ορισµός των χωρικών ευρετηρίων στη β.δ Κεφάλαιο 3 Περιβάλλον ανάπτυξης της εφαρµογής επεξεργασίας Geomedia 4.0 Visual Basic...11 Oracle Spatial 8i.12 ιασύνδεση Geomedia 4.0 και Oracle Spatial 8i Κεφάλαιο 4 Αναζητήσεις στοιχείων στη βάση δεδοµένων α. Ερωτήσεις σηµείου β. Ερωτήσεις βάσει θεµατικών χαρακτηριστικών γ. Ερωτήσεις παραθύρου δ. Ερωτήσεις χωρικής σύνδεσης ε. Ερωτήσεις ελάχιστης απόστασης...20 Συµπεράσµατα Παράρτηµα Α Υλοποίηση των πινάκων σε περιβάλλον Oracle Spatial 8i DBMS Παράρτηµα Β Υλοποίηση των ερωτηµάτων (queries) στη βάση δεδοµένων Παράρτηµα Γ Απόσπασµα του κώδικα προγραµµατισµού σε Visual Basic Παράρτηµα Προγράµµατα σε Avenue για την προεπεξεργασία των στοιχείων και την αποθήκευσή τους σε Oracle Spatial 8i Βιβλιογραφία Λογισµικό

3 Εισαγωγή Τα Συστήµατα Γεωγραφικών Πληροφοριών (Σ.Γ.Π.) που έχουν διαδοθεί σε πολλούς τοµείς δραστηριότητας, ιδιαίτερα κατά την τελευταία δεκαετία, αποτελούν σύνθετα λογισµικά µε αυξηµένες δυνατότητες συλλογής, επεξεργασίας, διαχείρισης και αποτύπωσης δεδοµένων µε χωρική διάσταση. Παρόλο που εµφανίζουν πολύ εντυπωσιακές δυνατότητες γραφικών και περιβάλλοντος αλληλεπίδρασης µε τον χρήστη του λογισµικού, διακρίνονται για την αδυναµία αποθήκευσης και διαχείρισης ιδιαίτερα µεγάλου όγκου δεδοµένων, ενώ δεν έχουν ανεπτυγµένες αναλυτικές ικανότητες. Συχνά δε είναι απαραίτητο να χρησιµοποιηθούν επιπλέον συστήµατα λογισµικού ως υποβοηθητικά της ανάλυσης που πρέπει να διεξαχθεί. Η ενσωµάτωση στοιχείων, όπως της εξέλιξης των φαινοµένων µε την πάροδο του χρόνου, της λογικής της ασάφειας των δεδοµένων (λ.χ. ασαφή όρια µεταξύ περιοχών) και του χειρισµού σύνθετων µοντέλων χωρικών δεδοµένων δεν είναι εύκολη υπόθεση για ένα Σ.Γ.Π. που συνήθως στηρίζεται σε ένα συγκεκριµένο µοντέλο δεδοµένων βασισµένο στη δυαδική λογική. Από την άλλη πλευρά, η ανάγκη διαλειτουργικότητας (interoperability) µεταξύ χωρικών βάσεων δεδοµένων, έχει ωθήσει στην επέκταση των δυνατοτήτων αρκετών εµπορικών Συστηµάτων ιαχείρισης Βάσεων εδοµένων (DBMS), ώστε να είναι σε θέση να αποθηκεύσουν και χωρικά στοιχεία. Το µοντέλο διαχείρισης της βάσης δεδοµένων συνήθως στηρίζεται στην αρχιτεκτονική διακοµιστή / πελάτη (client/server architecture), επιτυγχάνοντας τη µέγιστη δυνατή αποτελεσµατικότητα στην διαχείριση των περιεχοµένων της βάσης, χωρικών και περιγραφικών. Ζητήµατα όπως τα διαφορετικά επίπεδα πρόσβασης των χρηστών (user privileges), η ασφάλεια (security) από µη εξουσιοδοτηµένη προσπέλαση, η αξιοπιστία (reliability) µε παροχή µηχανισµών επαναφοράς έπειτα από απρόβλεπτους παράγοντες (λ.χ. πτώση τάσης), η συνέπεια (consistency) και η ακεραιότητα (integrity) στην τήρηση των περιεχόµενων, αντιµετωπίζονται µε τον πλέον αποτελεσµατικό τρόπο. Η χρήση ενός DBMS ως χώρου αποθήκευσης των στοιχείων είναι συνεπώς σηµαντική εξέλιξη προς την κατεύθυνση της υιοθέτησης κοινών προτύπων αναπαράστασης των χωρικών οντοτήτων, όµως είναι ελλιπής εάν δεν συνοδεύεται και από δυνατότητα επεξεργασίας των αποθηκευµένων στοιχείων, χωρίς να απαιτείται η διαµεσολάβηση άλλων λογισµικών. Οι κυριότεροι κατεσκευαστές λογισµικών DBMS ή GIS (Oracle Spatial, IBM DB2, Informix Spatial Data Blades, ESRI ArcSDE) ήδη έχουν κινηθεί προς την κατεύθυνση αυτή, ενσωµατώνοντας δυνατότητες επεξεργασίας των στοιχείων µέσα από τυποποιηµένες εντολές SQL. Με την εργασία αυτή έγινε µια απόπειρα ανίχνευσης των δυνατοτήτων που παρέχει ένα σύγχρονο DBMS, όπως η Oracle Spatial 8i, σε σχέση µε την αποθήκευση, τη διαχείριση και την επεξεργασία χωρικών δεδοµένων. Η υλοποίηση που έγινε επικεντρώθηκε αρχικά στη µοντελοποίηση ενός λεωφορειακού δικτύου στην ευρύτερη περιοχή Αθηνών, και ακολούθως στο σχεδιασµό µιας χωρικής βάσης δεδοµένων για την αποθήκευση των στοιχείων. Η οπτικοποίηση των αποτελεσµάτων έγινε µέσω του Σ.Γ.Π. Geomedia 4.0 και οι εφαρµογές που αναπτύχθηκαν, προγραµµατίστηκαν σε Visual Basic 6.0. Τέλος, µια σειρά από αναζητήσεις στα χωρικά και τα περιγραφικά στοιχεία της βάσης δεδοµένων, επέτρεψαν µια πρώτη εκτίµηση των σηµαντικών δυνατοτήτων που προσφέρονται από τη χρήση βάσεων δεδοµένων µε χωρικό περιεχόµενο, καθώς και των δυσκολιών του εγχειρήµατος. 3

4 Κεφάλαιο 1 Προεπεξεργασία των στοιχείων Πρωτογενή στοιχεία Τα αρχικά δεδοµένα που χορηγήθηκαν για τις ανάγκες αυτής της εργασίας, τηρούνταν τα µεν χωρικά σε µορφή ArcInfo coverages, τα δε καθαρά περιγραφικά σε περιβάλλον Oracle RDBMS. Τα κύρια επίπεδα πληροφορίας που προέβλεπε η πρόταση ανάθεσης της εργασίας, ήταν: Λεωφορειακές γραµµές, όπου συµπεριλαµβάνεται και η γεωµετρική τους απεικόνιση, Στάσεις, µε την περιγραφή τους και τις συντεταγµένες των θέσεων όπου έχουν χωροθετηθεί, Στάσεις διαδροµής κάθε γραµµής, δηλαδή η ακολουθία των στάσεών της, Στοιχεία δροµολογίων, όπως λ.χ. χρόνοι διαδροµής µεταξύ στάσεων (περιγραφική πληροφορία). Σχήµα 1.1: Τµήµα του κέντρου της Αθήνας, όπου απεικονίζονται οι διαδροµές των λεωφορειακών γραµµών και η χωροθέτηση των στάσεών τους. 4

5 Από τα επίπεδα αυτά, τα µεν δύο πρώτα περιλαµβάνουν και τη γεωµετρική αναπαράσταση του δικτύου, εκτός από τα περιγραφικά (θεµατικά) χαρακτηριστικά, ενώ τα άλλα δύο είναι απλοί πίνακες όπου έχουν καταχωρηθεί στοιχεία που αναφέρονται στη λειτουργία των λεωφορειακών γραµµών. Το προβολικό σύστηµα των γεωγραφικών στοιχείων είναι το Ελληνικό Γεωδαιτικό Σύστηµα Αναφοράς (ΕΓΣΑ 87). Μόνο σε σχέση µε τη χωρική πληροφορία, τα πρωτογενή στοιχεία παρουσίαζαν µια σειρά από ιδιαιτερότητες, επακόλουθο της µεθοδολογίας δόµησής τους για τις ανάγκες της µελέτης από την οποία προήλθαν: 1. Η αποθήκευση της γεωµετρίας κάθε γραµµής είχε γίνει µε µια µόνο πολυγραµµή (spaghetti line) που αποτελούσε ένα συνεχές ίχνος της διαδροµής από την αφετηρία µέχρι το τέρµα της. 2. Συνέπεια αυτής της αντιµετώπισης ήταν ότι, πλην ελαχίστων εξαιρέσεων, για την πλειοψηφία των γραµµών υπήρχε επικάλυψη της γεωµετρίας τους για τα κοινά διαστήµατα των διαδροµών τους. Λ.χ. εάν δύο γραµµές διέρχονταν από τον ίδιο δρόµο για κάποιο κοµµάτι της διαδροµής τους, υπήρχε αντίστοιχος αριθµός από επάλληλα τµήµατα. Επιπλέον, στις περιπτώσεις όπου υπήρχαν διαδροµές που κινούνταν στην αντίθετη κατεύθυνση κυκλοφορίας, η γεωµετρική τους απεικόνιση ακολουθούσε ακριβώς τον ίδιο άξονα, αν και µε διαφορετική φορά ψηφιοποίησης, περιπλέκοντας ακόµη περισσότερο τα πράγµατα. 3. Ειδική περίπτωση αποτέλεσαν οι λεγόµενες κυκλικές διαδροµές, δηλαδή γραµµές που αναχωρούν και καταλήγουν στο ίδιο σηµείο. Ορισµένες από τις γραµµές αυτές διέρχονται σε κάποιο τµήµα της διαδροµής τους δύο φορές από τον ίδιο δρόµο, αλλά ακολουθώντας διαφορετική κατεύθυνση κίνησης. Η µοντελοποίηση που είχε υιοθετηθεί στα πλαίσια της µελέτης, προέβλεπε την αποθήκευση ενός µόνο τµήµατος και για τις δύο κατευθύνσεις κίνησης. 4. Οι υπόλοιπες γραµµές συνήθως αποτελούνταν από δύο κλάδους, έναν από αφετηρία προς τέρµα και έναν άλλον από τέρµα προς αφετηρία (ο ορισµός αφετηρίας και τέρµατος είναι αυθαίρετος). 5. Οι στάσεις, ως σηµειακές θέσεις δεν βρίσκονταν πάνω στους γραµµικούς άξονες των διαδροµών αλλά σε µικρή απόσταση απ αυτούς. Εποµένως, ήταν αδύνατη η χωρική ταύτιση γραµµών και στάσεων, εκτός εάν µπορούσε να δηµιουργηθεί ζώνη επιρροής (buffer) γύρω από κάθε γραµµή. Ωστόσο και πάλι, κατά περιοχές υπήρχε µεγάλη πυκνότητα στάσεων (λ.χ. στο κέντρο της Αθήνας), µην επιτρέποντας τον εύκολο χωρικό προσδιορισµό των στάσεων κάθε γραµµής. 6. Η σύνδεση των διαδροµών µε τις αντίστοιχες στάσεις τους δεν εµφάνιζε άµεση χωρική συσχέτιση. Μόνο µε τη χρήση του πίνακα των στάσεων διαδροµής ήταν δυνατόν να βρεθούν οι θέσεις (δηλαδή οι συντεταγµένες) των στάσεων που αντιστοιχούσαν σε µια δεδοµένη γραµµή. 7. Υπήρχαν µικρά τµήµατα γραµµών πριν την αφετηρία και µετά το τέρµα, τα οποία χρησιµοποιούνται για την προσωρινή στάθµευση των οχηµάτων. Είναι φανερό ότι τέτοια τµήµατα δεν εµφανίζουν επιβατικό φόρτο, οπότε θα έπρεπε να αφαιρεθούν, ώστε η αναπαράσταση κάθε γραµµής να ξεκινά από την πρώτη στάση (αφετηρία) και να καταλήγει στην τελευταία (τέρµα). Μοντελοποίηση των χωρικών στοιχείων Η µελέτη των πρωτογενών στοιχείων, γρήγορα οδήγησε στο συµπέρασµα ότι θα ήταν απαραίτητος ο ριζικός µετασχηµατισµός τους, προκειµένου, αφενός µεν να αποθηκευτούν χωρίς προβλήµατα στη χωρική βάση δεδοµένων, αφετέρου δε η διαχείρισή τους να διευκολύνει την απάντηση των ερωτηµάτων που τίθενται από τους χρήστες. Είναι προφανές ότι η µοντελοποίηση περιορίστηκε σε τµήµα των στοιχείων της µελέτης που παραχωρήθηκε. Η περιοχή κάλυψης ήταν η ευρύτερη περιοχή του Πολεοδοµικού Συγκροτήµατος της Αθήνας, σε έκταση τέτοια ώστε αφενός µεν τα στοιχεία να θεωρούνται αντιπροσωπευτικά, αφετέρου δε η επεξεργασία που απαιτούν να µην υπερβαίνει τις τεχνικές δυνατότητες ενός µέτριου προσωπικού υπολογιστή. Παρόλα αυτά, η ίδια η γεωµετρική επεξεργασία ακόµα και αυτών των δοκιµαστικών στοιχείων απαίτησε αρκετή προσπάθεια και εντατικό ποιοτικό έλεγχο. Όπως ήταν αναµενόµενο, οι ενιαίες γραµµές (spaghetti lines) έπρεπε να διασπαστούν στα επιµέρους τµήµατα µεταξύ στάσεων. Ωστόσο, επειδή οι στάσεις γεωµετρικά δεν βρίσκονται πάνω στις γραµµές, αλλά σε µικρή απόσταση από αυτές, η διάσπαση έπρεπε να γίνει πάνω στο ίχνος της σηµειακής θέσης της στάσης πάνω στη γραµµή. Επιπλέον, πολλές στάσεις βρίσκονται κατά µήκος της διαδροµής της γραµµής, αλλά κάθε γραµµή χρησιµοποιεί συγκεκριµένες στάσεις. Εποµένως, η τοµές έπρεπε να συµβούν µόνο εάν κάποια στάση εντάσσεται στη διαδροµή και όχι για όλες τις στάσεις που απλώς βρίσκονται πλησίον της. Όταν όλες οι γραµµές διασπάστηκαν σε επιµέρους τµήµατα, ήταν συχνό φαινόµενο ορισµένες να εµφανίζουν διαδοχικά κοινά τµήµατα, για τις περιοχές όπου κάνουν τις ίδιες στάσεις. Ο πλεονασµός αυτός σε 5

6 γεωµετρική πληροφορία είναι φανερό ότι έπρεπε να εξαλειφθεί, διατηρώντας ένα µόνο από κάθε οµάδα κοινών τµηµάτων, για το οποίο όµως θα έπρεπε πλέον να τηρείται η πληροφορία των γραµµών που το χρησιµοποιούν. Οι στάσεις γεωµετρικά παρέµειναν ως είχαν, παρόλο που θα µπορούσαν να µετατεθούν στα σηµεία τοµής του ίχνους τους προς τις γραµµές, σχηµατίζοντας έτσι ένα γράφηµα (graph), όπου οι κόµβοι θα αντιπροσώπευαν στάσεις και οι συνδετήριες ακµές τα τµήµατα των γραµµών. Αυτό το γράφηµα θα ήταν µάλιστα κατευθυνόµενο (directed), δεδοµένου ότι οι ακµές θα επέτρεπαν τη µετάβαση προς µια µόνο κατεύθυνση. Επιπλέον, θα ήταν και συνεκτικό (connected), µε την έννοια ότι υπάρχει δυνατότητα σύνδεσης δύο οποιωνδήποτε κόµβων µε ένα µονοπάτι. Ωστόσο, κατά τη φάση της ανάπτυξης κρίθηκε ότι η πληροφορία της γεωµετρικής θέσης των στάσεων θα ήταν ενσωµατωµένη σε εκείνη των γραµµών (χτίζοντας τοπολογικές σχέσεις from node, to node, ως αρχή και τέλος τµήµατος αντίστοιχα), οπότε δεν κρίθηκε σκόπιµη η περαιτέρω επεξεργασία τους. Ούτως ή άλλως, τα γραµµικά τµήµατα εξακολουθούν να αποτελούν γράφηµα, του οποίου οι κόµβοι είναι τα άκρα των τµηµάτων. Ποιοτικός έλεγχος των δεδοµένων Τα δεδοµένα που προέκυψαν από την µοντελοποίηση, θα έπρεπε να εµφανίζουν συνέπεια (consistency) ως προς τη γεωµετρική τους αναπαράσταση και συνεκτικότητα (connectivity) µεταξύ τους, ώστε να είναι δυνατή η µετακίνηση κατά µήκος του λεωφορειακού δικτύου, χωρίς χάσµατα ή πλεονασµούς. Έτσι, διενεργήθηκαν οι παρακάτω ποιοτικοί έλεγχοι: Όλα τα τµήµατα που προέκυψαν από τη διάσπαση των αρχικών spaghetti lines θα έπρεπε να έχουν στάση αρχής και στάση πέρατος (δηλαδή να ξεκινούν και να καταλήγουν σε κάποια στάση). Ο αριθµός των τµηµάτων στα οποία διαµερίζεται κάθε γραµµή θα πρέπει να συµφωνεί µε τον αριθµό των στάσεών της. Οι στάσεις που αναφέρονται στους κόµβους αρχής και πέρατος κάθε τµήµατος (from node, to node) θα πρέπει να υφίστανται και ως γεωµετρικές οντότητες στο επίπεδο των στάσεων. Τα µικρά τµήµατα πριν την αφετηρία ή µετά το τέρµα µιας γραµµής θα έπρεπε να απαλειφθούν. Για τις κυκλικές γραµµές, η αφετηρία θα πρέπει να ταυτίζεται µε το τέρµα. Άρα η αρχή του πρώτου τµήµατος της γραµµής και το πέρας του τελευταίου θα πρέπει να ταυτίζονται γεωµετρικά. Για τις υπόλοιπες γραµµές, που αποτελούνται από δύο χωριστούς κλάδους, η αφετηρία του ενός θα πρέπει να ταυτίζεται µε το τέρµα του άλλου, ώστε να υπάρχει συνεκτικότητα µεταξύ των δύο κλάδων. Η ακολουθία των τµηµάτων που αποδίδονται σε κάθε γραµµή πρέπει να αντιστοιχεί στη σειρά των στάσεων που γίνονται καθώς εξελίσσεται η διαδροµή. Η επεξεργασία των στοιχείων έγινε σε περιβάλλον ArcView GIS 3.2, όπως και οι παραπάνω έλεγχοι. Με την ολοκλήρωση τους, ήταν δυνατόν τα στοιχεία να εισαχθούν στη βάση δεδοµένων σε περιβάλλον Oracle Spatial 8i. Για το σκοπό αυτό γράφτηκε ειδικό πρόγραµµα σε Avenue που εισήγαγε απευθείας (transactional insert operation) τα χωρικά δεδοµένα σε κατάλληλα διαµορφωµένους πίνακες της β.δ., µετασχηµατίζοντας τη δοµή αποθήκευσης που χρησιµοποιείται από το Σ.Γ.Π. σε εκείνη που υιοθετείται από την Oracle. Απαραίτητη προϋπόθεση για να γίνει αυτό, ήταν να συνταχθεί το σχήµα της βάσης δεδοµένων, διαδικασία που περιγράφεται στο επόµενο κεφάλαιο. Τα προγράµµατα επεξεργασίας των στοιχείων στο ArcView και της µετατροπής τους στην Oracle παρατίθενται στο Παράρτηµα. 6

7 Κεφάλαιο 2 Σχεδιασµός της βάσης δεδοµένων α. Εννοιολογικός Σχεδιασµός της β.δ. Ανάλυση απαιτήσεων της β.δ. του λεωφορειακού δικτύου Η βάση δεδοµένων του λεωφορειακού δικτύου θα περιέχει στοιχεία διαδροµών (routes) και στάσεων (stops). Στην παρούσα φάση, η ανάλυση απαιτήσεων της β.δ. (database requirements) επικεντρώνεται περισσότερο στην γεωµετρική απεικόνιση του δικτύου, παρά στη δυναµική συµπεριφορά του σε συνθήκες πραγµατικής λειτουργίας. Λ.χ. δεν εξετάζεται ούτε λαµβάνεται υπόψη η πυκνότητα των δροµολογίων, ούτε το χρονικό διάστηµα λειτουργίας τους. Εκείνο που παίζει µεγαλύτερο ρόλο είναι η γεωµετρική συνεκτικότητα µεταξύ των τµηµάτων των γραµµών, ώστε να υπάρχει η δυνατότητα µετακίνησης µεταξύ προέλευσης και προορισµού. Οι στάσεις (stops) του δικτύου θεωρούνται ως σηµειακές θέσεις που αντιπροσωπεύουν την αφετηρία ή τον προορισµό της µετακίνησης. Μια στάση είναι δυνατόν να εξυπηρετεί περισσότερες από µια διαδροµές. Αντίστοιχα, οι διαδροµές (routes) αποτελούνται από µια ακολουθία από διαδοχικά τµήµατα (segments) µεταξύ στάσεων, µε τα οποία διασφαλίζεται η συνέχεια της µετακίνησης εντός του δικτύου. Κάθε διαδροµή θεωρείται ότι έχει δεδοµένη αφετηρία και τέρµα, τα οποία αντίστροφα αποτελούν τέρµα και αφετηρία της επιστροφής της διαδροµής. Μια λεωφορειακή γραµµή (line) (λ.χ. 003), γενικά αποτελείται από δύο διαδροµές, µια από αφετηρία προς τέρµα (Α->Τ: ΠΑΤΗΣΙΑ ΕΡΥΘΡΟΣ) και άλλη µια από τέρµα προς αφετηρία (Τ->Α: ΕΡΥΘΡΟΣ ΠΑΤΗΣΙΑ). Προφανώς, η αφετηρία της µιας διαδροµής είναι το τέρµα της άλλης. Υπάρχουν όµως και κυκλικές γραµµές, µε µια µόνο διαδροµή, όπου το τέρµα και η αφετηρία συµπίπτουν (λ.χ. 007 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ Λ. ΑΛΕΞΑΝ ΡΑΣ). Ο κωδικός αριθµός της γραµµής (λ.χ. 003) ισχύει και για τις δύο διαδροµές από τις οποίες αποτελείται και οι οποίες διακρίνονται βάσει της κατεύθυνσης (Α->Τ και Τ->Α). Σχήµα 2.1: Οι θέσεις των στάσεων σε σχέση µε τα τµήµατα των διαδροµών και η περίπτωση επικάλυψης τµηµάτων (για λόγους παρουσίασης, τα τµήµατα απεικονίζονται ως παράλληλες γραµµές, αλλά στην µοντελοποίηση ταυτίζονται γεωµετρικά) Οι θέσεις των στάσεων δεν ταυτίζονται γεωµετρικά µε την αρχή και το πέρας των αντίστοιχων τµηµάτων. Όπως και στην πραγµατικότητα, οι στάσεις βρίσκονται στο πεζοδρόµιο, αλλά το λεωφορείο διέρχεται από το κατάστρωµα του δρόµου. Όµως, κάθε τµήµα ορίζεται βάσει της στάσης που βρίσκεται στην αρχή του και εκείνης στο πέρας του. 7

8 Για διάφορες διαδροµές, υπάρχουν τµήµατα επικαλυπτόµενα, όπου κάποιο κοµµάτι της διαδροµής συµπίπτει µεν αλλά γίνονται στάσεις σε διαφορετικές θέσεις, προφανώς γειτονικές. Λ.χ. το 005 και το 013 διασχίζουν και τα δύο την οδό Πανεπιστηµίου, αλλά κάνουν στάση σε διαφορετικά σηµεία. Ωστόσο, υπάρχουν διαδροµές που για ορισµένο διάστηµα κάνουν στάσεις στα ίδια ακριβώς σηµεία (λ.χ. 003, 013 στη Λεωφ. Βασ. Σοφίας), οπότε τα αντίστοιχα τµήµατα είναι τα κοινά για τις διαδροµές αυτές. Εποµένως, και τµήµατα είναι δυνατόν να χρησιµοποιούνται από περισσότερες από µια γραµµές. Όσον αφορά τους χρόνους διαδροµής, κάθε τµήµα είναι δυνατόν να έχει διαφορετικό χρόνο ανάλογα µε την γραµµή και τον επιβατικό φόρτο. Λ.χ. το τµήµα ΣΥΝΤΑΓΜΑ-ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ, είναι κοινό για τις διαδροµές 003 και 013 (Τ->Α), όµως διανύεται σε διαφορετικό χρόνο, λόγω της επιβατικής κίνησης που αντιστοιχεί σε κάθε γραµµή. Η µετακίνηση από την προέλευση προς τον προορισµό δεν είναι απαραίτητο να κάνει χρήση µόνο µιας γραµµής, αλλά και συνδυασµό γραµµών (µετεπιβίβαση). Στην παρούσα φάση, τέθηκε ο περιορισµός µιας µόνο µετεπιβίβασης, δηλαδή χρήσης µέχρι δύο γραµµών. Η µετεπιβίβαση στη δεύτερη γραµµή δεν είναι απαραίτητο να πραγµατοποιείται στη στάση αποβίβασης από την πρώτη, αλλά ο επιβάτης είναι δυνατόν να πηγαίνει πεζός σε µια κοντινή στάση (λ.χ. εντός απόστασης 200m). Η δόµηση της β.δ. θα πρέπει να επιτρέπει λειτουργίες διαφορετικής φύσεως (functional requirements), όπως: Ερωτήσεις σηµείου (λ.χ. Ποιες γραµµές εξυπηρετούνται από µια στάση;) Ερωτήσεις βάσει θεµατικών χαρακτηριστικών (π.χ. Ποιες στάσεις κάνει µια συγκεκριµένη γραµµή;) Ερωτήσεις παραθύρου (Ποιες λεωφορειακές γραµµές διέρχονται από µια περιοχή;) Ερωτήσεις χωρικής σύνδεσης (λ.χ. Υπάρχει διαδροµή που να συνδέει, µε ή χωρίς µετεπιβίβαση, την προέλευση και τον προορισµό;) Ερωτήσεις ελάχιστης απόστασης (π.χ. Εύρεση της βέλτιστης διαδροµής που συνδέει δύο σηµεία). Οι βασικές οντότητες και οι συσχετισµοί µεταξύ τους Με βάση την προηγούµενη ανάλυση απαιτήσεων, µπορούν να διακριθούν οι βασικές οντότητες (entities) του εννοιολογικού σχήµατος: Οι στάσεις (STOPS), χαρακτηρίζονται από την ονοµασία τους (Stop_Name) και από την οδό όπου βρίσκονται (Stop_Street). Ωστόσο, επειδή είναι δυνατόν γειτονικές στάσεις στον ίδιο δρόµο να έχουν την ονοµασία, κωδικοποιούνται µε έναν µοναδικό κωδικό (Stop_Id), ο οποίος είναι και το πρωτεύον κλειδί. Επιπλέον περιγραφικές πληροφορίες που καταγράφονται για κάθε στάση είναι η προηγούµενη (Prev_Street) και η επόµενη κάθετη οδός (Next_Street), ώστε η θέση της να ορίζεται και µε λεκτικό τρόπο, καθώς και ένδειξη εάν η στάση είναι αφετηρία ή τέρµα κάποιας γραµµής (Terminal). Τέλος, αποθηκεύεται και η γεωµετρία του σηµείου (Shape), όπου καταγράφονται οι συντεταγµένες της θέσης. Οι γραµµές (LINES) έχουν ως ιδιότητες τον αριθµό τους (Line_Code), την ονοµασία τους (Line_Name) και την ένδειξη (Direction) εάν κατευθύνονται από την αφετηρία προς το τέρµα (0: Α- >Τ) ή ανάποδα (1: Τ->Α). Ο αριθµός και η κατεύθυνση της γραµµής αποτελούν πρωτεύον κλειδί. Όµως, προκειµένου να είναι δυνατή η διάκριση των γραµµών, ορίζεται ένας µονοσήµαντος κωδικός (Route_Id) που τελικά θα αποτελέσει το κλειδί της οντότητας. Όσον αφορά τα τµήµατα (SEGMENTS), η γεωµετρία (Shape) της τεθλασµένης γραµµής συνδέει τους κόµβους αρχής και πέρατος (που βρίσκονται στις στάσεις). Από τα τµήµατα ορίζονται οι διαδροµές, Προκειµένου να διευκολύνεται ο ορισµός των διαδροµών από τα τµήµατα, ως κλειδί χρησιµοποιείται ο κωδικός (Id) του τµήµατος. Όσον αφορά τους συσχετισµούς (relationships), ο βασικός αναφέρεται στις διαδροµές (ROUTES) που ορίζουν την πορεία της γραµµής ως ακολουθία τµηµάτων, διασυνδέοντας γραµµές µε τµήµατα (Ν:Μ). Στοιχεία που χαρακτηρίζουν κάθε διαδροµή είναι ο αύξων αριθµός (Serial_Num) του τµήµατος στην ακολουθία που ορίζει τη γραµµή, ο µέσος χρόνος (Travel_Time) που χρειάζεται για να διανυθεί το τµήµα από τα οχήµατα που εκτελούν δροµολόγια της γραµµής και οι αποστάσεις της αρχής (Start_Offset) και του πέρατος του τµήµατος (End_Offset) από την αφετηρία της γραµµής. 8

9 Άλλοι δύο συσχετισµοί, επιτρέπουν τη σύνδεση των τµηµάτων µε τις στάσεις που τα ορίζουν: Ο συσχετισµός FROM_NODE δηλώνει τη στάση αρχής ενός τµήµατος και Ο αντίστοιχος TO_NODE τη στάση πέρατος. Και οι δύο αυτοί συσχετισµοί είναι 1:Ν (µία στάση µπορεί να αποτελεί αρχή ή πέρας για περισσότερα από ένα τµήµατα). Το διάγραµµα Οντοτήτων - Συσχετισµών Γραφικά, οι οντότητες και οι συσχετισµοί τους, όπως έχουν ήδη περιγραφεί, απεικονίζονται στο παρακάτω διάγραµµα Οντοτήτων Συσχετισµών (E-R Diagram). Σχήµα 2.2: Το διάγραµµα Οντοτήτων Συσχετισµών για τη βάση δεδοµένων β. Λογικός Σχεδιασµός της β.δ. Ο ορισµός των σχέσεων Με βάση τον εννοιολογικό σχεδιασµό και το διάγραµµα οντοτήτων συσχετισµών, µπορούν να οριστούν οι ακόλουθες σχέσεις (relations) ακολουθώντας το σχεσιακό µοντέλο: STOPS (Stop_Id, Stop_name, Stop_street, Prev_Street, Next_street, Shape) LINES (Route_Id, Line_Code, Line_Name, Direction) SEGMENTS (Id, Shape, From_node, To_node) ROUTES (Route_Id, Id, Serial_Num, Travel_Time, Start_Offset, End_Offset) Οι σχέσεις αυτές ικανοποιούν και τους τρεις κανόνες κανονικοποίησης (normal forms). Υλοποίηση του σχήµατος της β.δ. Στο επόµενο διάγραµµα (Σχήµα 2.3) φαίνονται οι πίνακες που ορίζονται βάσει των σχέσεων που έχουν προκύψει από το διάγραµµα οντοτήτων συσχετισµών, καθώς και οι περιορισµοί ξένου κλειδιού (foreign key referential constraints). Τα κλειδιά κάθε πίνακα έχουν υπογραµµιστεί και τα βέλη προσδιορίζουν τα ξένα κλειδιά και τις αναφορές τους σε πεδία άλλων πινάκων. Για κάθε πίνακα, ορίζεται ο τύπος δεδοµένων κάθε πεδίου που συµπεριλαµβάνει, οι περιορισµοί ακεραιότητας του πεδίου (εάν υπάρχουν), καθώς και τα κλειδιά. Ο ορισµός των πινάκων, όπως και όλη η 9

10 LINES ROUTE_ID LINE_CODE LINE_NAME DIRECTION ROUTES ROUTE_ID SEGMENT_ID SERIAL_NUM TRAVEL_TIME START_OFFSET END_OFFSET SEGMENTS ID FROM_NODE TO_NODE SHAPE STOPS STOP_ID STOP_NAME STOP_STREET PREV_STREET NEXT_STREET SHAPE TERMINAL Σχήµα 2.3: Οι περιορισµοί αναφοράς ξένου κλειδιού (foreign key referential constraints) για το σχεσιακό σχήµα της βάσης δεδοµένων κατοπινή επεξεργασία των ερωτηµάτων έγινε σε περιβάλλον Oracle 8i RDBMS. Οι εντολές ορισµού των πινάκων, καθώς και των ευρετηρίων στα περιγραφικά τους πεδία, παρατίθενται στο Παράρτηµα Α. Ορισµός των χωρικών ευρετηρίων στη β.δ. Επιπλέον, προκειµένου να διευκολυνθεί η επεξεργασία των αναζητήσεων (queries) σε επόµενο στάδιο χρειάστηκε να οριστούν ευρετήρια (spatial indexes) για ορισµένα πεδία. Εκτός από τον βασικό στόχο της αποτελεσµατικής προσπέλασης των δεδοµένων που τηρούνται στη χωρική β.δ., ένα χωρικό ευρετήριο είναι απαραίτητο αφενός για να είναι εφικτή η αναζήτηση αντικειµένων εντός περιοχής (window query), αφετέρου δε για τις συνδέσεις (spatial join) µεταξύ των πινάκων. Οι ορισµοί πεδίων πάνω στα οποία χτίζονται χωρικά ευρετήρια πρέπει να γίνουν σε ειδικό πίνακα της β.δ. (USER_SDO_GEOM_METADATA), όπου δηλώνεται και το εύρος της περιοχής (spatial extent) που καλύπτουν τα γεωµετρικά αντικείµενα που θα αναπαρασταθούν. Οι εντολές ορισµού αυτών των ευρετηρίων δίνονται επίσης στο Παράρτηµα Α. Την εισαγωγή των πινάκων στην Oracle, ακολούθησε έλεγχος της εγκυρότητας (validate layer) των γεωµετρικών στοιχείων που είχαν αποθηκευτεί στους πίνακες, ώστε τα στοιχεία αυτά να µπορούν να χρησιµοποιηθούν για την απάντηση χωρικών ερωτηµάτων. Η γεωµετρική συνέπεια των αντικειµένων διερευνάται µε µια σειρά ελέγχων, όπως: δεν υπάρχουν δύο ίδιες κορυφές σε ένα πολύγωνο ή δύο σε µια γραµµή, κάθε γραµµή αποτελείται από δύο τουλάχιστον σηµεία, δεν υπάρχουν τρία διαδοχικά συνευθειακά σηµεία σε µια γραµµή, δεν υπάρχουν χωρικά αντικείµενα που να κείνται εκτός του πλαισίου (spatial extent) που έχει οριστεί για το επίπεδο πληροφορίας κλπ. Αξίζει να σηµειωθεί η σηµασία της παραµέτρου της ανοχής (tolerance) που τίθεται τόσο στο χωρικό ευρετήριο, όσο και στα αντίστοιχα ερωτήµατα. Εάν η ανοχή τεθεί αρκετά µεγάλη σε σχέση µε την χωρική έκταση των δεδοµένων, υπάρχει κίνδυνος να προκύψει παραβίαση των κανόνων της γεωµετρικής αναπαράστασης. Εάν τεθεί αρκετά χαµηλή, πρακτικά επιβαρύνει το σύστηµα µε πλεοναστική κατάτµηση του χώρου, δυσχεραίνοντας τις αναζητήσεις. Έπειτα από διαφόρες δοκιµές για το συγκεκριµένο σύνολο δεδοµένων, ο πρακτικός κανόνας που προέκυψε είναι να τίθεται ίσος προς την ακρίβεια (precision) των δεκαδικών ψηφίων µε την οποία έχουν εισαχθεί οι συντεταγµένες στη β.δ. (0.001 στην περίπτωση του λεωφορειακού δικτύου). 10

11 Κεφάλαιο 3 Περιβάλλον ανάπτυξης της εφαρµογής επεξεργασίας Σήµερα, κυκλοφορούν αρκετά εµπορικά λογισµικά Σ.Γ.Π. που επιτρέπουν σύνδεση µε ισχυρά συστήµατα διαχείρισης βάσεων δεδοµένων, κυρίως όσον αφορά τα περιγραφικά στοιχεία (attributes). Ωστόσο, µε την ευρύτερη διάδοση των γεωγραφικών συστηµάτων, η ανάγκη τήρησης και των χωρικών στοιχείων σε ένα ενιαίο περιβάλλον µε τα αντίστοιχα περιγραφικά καθίσταται όλο και πιο έντονη. Έτσι, έχουν παρουσιαστεί στο εµπόριο λογισµικά που επιτρέπουν απεικόνιση χωρικών οντοτήτων που υπάρχουν αποθηκευµένες σε µια (σχεσιακή ή µη) βάση δεδοµένων. Για την βάση δεδοµένων που υλοποιήθηκε προτιµήθηκε η λύση της συνεργίας µεταξύ Σ.Γ.Π. Geomedia 4.0 και Oracle Spatial 8i DBMS. Η επιλογή αυτή έγινε για µια σειρά από λόγους: Η Oracle Spatial 8i DBMS αποτελεί σήµερα το πλέον διαδεδοµένο διεθνώς Σύστηµα ιαχείρισης Βάσεων εδοµένων. Επιπλέον, έχει αναπτύξει σηµαντικά την υποστήριξη όχι µόνο της αποθήκευσης της χωρικής πληροφορίας, αλλά και δυνατότητες επεξεργασίας των χωρικών σχέσεων που υφίστανται µεταξύ τους. Συγκριτικά, και η MSAccess2000 επιτρέπει την αποθήκευση χωρικής πληροφορίας, δεν επιτρέπει όµως την επεξεργασία µέσα από το δικό της περιβάλλον, αλλά χρειάζεται τη συµβολή άλλου λογισµικού (λ.χ. ArcGIS 8.1, Geomedia 4.0). εν απαιτείται λογισµικό διαµεσολάβησης (middleware) µεταξύ Geomedia 4.0 και Oracle Spatial 8i DBMS. Από το Geomedia 4.0 είναι δυνατό να γίνει σύνδεση µε µια β.δ. που τηρείται σε περιβάλλον Oracle Spatial 8i και να ανακτηθούν χωρικά και περιγραφικά στοιχεία. Αντίθετα, άλλα λογισµικά Σ.Γ.Π. όπως το ArcGIS 8.1, προϋποθέτουν την ύπαρξη πρόσθετου (και ακριβού...) λογισµικού (όπως το ArcSDE) προκειµένου να υπάρχει δυνατότητα αµφίδροµης επικοινωνίας (read/write) µε την Oracle. Τέλος, το Geomedia 4.0 προγραµµατίζεται µε την πολύ διαδεδοµένη γλώσσα Visual Basic, γεγονός που µπορεί να το καταστήσει δηµοφιλές σε µεγάλο αριθµό προγραµµατιστών. Geomedia 4.0 Visual Basic Η τυποποίηση του Geomedia γίνεται µέσω της Visual Basic. Εντούτοις, η ευρέως χρησιµοποιούµενη πλέον Visual Basic for Applications (VBA) δεν παρέχεται στο περιβάλλον αυτό. Έτσι, ουσιαστικά η ανάπτυξη εφαρµογών γίνεται στη Visual Basic µε τη δηµιουργία κατάλληλων.dll αρχείων. Αυτό προϋποθέτει την ενεργοποίηση των καταλλήλων components και references του Geomedia, ώστε να είναι δυνατή η αναγνώριση και επεξεργασία των κλάσεων, των αντικειµένων και των µεθόδων του. Στο περιβάλλον του Geomedia, οι τυποποιηµένες εφαρµογές (custom applications) καλούνται εντολές χρήστη (user commands). Για να υπάρξει η δυνατότητα εγκατάστασης τέτοιων εφαρµογών, που γίνεται σε περιβάλλον DOS, πρέπει προηγουµένως να προστεθεί η θέση του αρχείου installusrcmd.exe στην µεταβλητή PATH του συστήµατος του υπολογιστή. Άρα, σε οποιοδήποτε κατάλογο (directory) και αν αναπτυχθεί η εφαρµογή είναι δυνατή η εγκατάστασή της. Η εντολή εγκατάστασης έχει τη µορφή: Installusrcmd <applicationname.dll> <applicationname.ini> 11

12 όπου <applicationname> το όνοµα της εφαρµογής. Πρέπει να σηµειωθεί πως απαιτείται να µην είναι ανοιχτό το Geomedia. Στη συνέχεια, ανοίγοντας το περιβάλλον του Geomedia, από το µενού Tools -> Customize, είναι δυνατόν η εφαρµογή να προσαρτηθεί σε κάποιο κουµπί ή µενού. Oracle Spatial 8i H Oracle Spatial 8i παρέχει ένα σχήµα βασισµένο σε SQL και συναρτήσεις που επιτρέπουν την αποθήκευση, ανάκτηση, ενηµέρωση και προσπέλαση χωρικών οντοτήτων σε βάσεις δεδοµένων της Oracle 8i. Αποτελείται από: ένα σχήµα (database schema), που προδιαγράφει τον τρόπο αποθήκευσης, σύνταξης και τη σηµασιολογία των γεωµετρικών τύπων που υποστηρίζονται. ένα µηχανισµό χωρικού ευρετηρίου (spatial indexing mechanism) συναρτήσεις και τελεστές που πραγµατοποιούν χωρικές αναζητήσεις (spatial queries) λειτουργίες διαχείρισης (administrative utilities). Σε παλαιότερες εκδόσεις της Oracle, είχε υιοθετηθεί ένα σχεσιακό (relational) σχήµα για την αποθήκευση της γεωµετρίας, το οποίο ήδη έχει εγκαταληφθεί προς όφελος ενός υβριδικού που χαρακτηρίζεται ως αντικειµενοστρεφές-σχεσιακό (object-relational). H Oracle Spatial 8i υποστηρίζει και τα δύο αυτά µοντέλα δεδοµένων για λόγους συµβατότητας µε προηγούµενες εκδόσεις. Σε αυτή την εργασία, χρησιµοποιήθηκε το δεύτερο σχήµα, όπου υλοποιούνται πίνακες µε τη γεωµετρία αποθηκευµένη σε πεδίο µε τύπο δεδοµένων MDSYS.SDO_GEOMETRY, ενώ κάθε εγγραφή αντιστοιχεί σε στιγµιότυπα γεωµετριών ( geometry instance ). Αυτό το σχήµα επιτρέπει την αποθήκευση και επεξεργασία όχι µόνο απλών γεωµετρικών τύπων (σηµείο, γραµµή, πολύγωνο), αλλά και πιο σύνθετων, όπως arc line string, κύκλους, παραλληλόγραµµα κ.ά. Σχήµα 3.1: Η αποθήκευση της γωµετρίας των στοιχείων στην Oracle 8i. Όσον αφορά την αποθήκευση χρησιµοποιείται µία ιεραρχική δοµή, που περιλαµβάνει επίπεδα (layers), γεωµετρίες (geometries) και στοιχεία (elements). Τα επίπεδα αποτελούνται από γεωµετρίες που έχουν το ίδιο σύνολο ιδιοτήτων (attribute set). Οι γεωµετρίες είναι είτε απλά στοιχεία είτε συλλογές στοιχείων (collection of elements). Τέλος, στο κατώτερο επίπεδο, τα στοιχεία είναι βασικές γεωµετρικές οντότητες, δηλαδή σηµεία, γραµµές και πολύγωνα. Λ.χ. στο διπλανό σχήµα, απεικονίζονται δύο πολύγωνα (εσωτερικό και εξωτερικό), τα οποία αποτελούν µαζί µια γεωµετρία. Επιπλέον, παρέχεται η δυνατότητα ορισµού γεωγραφικού συστήµατος αναφοράς των στοιχείων. Σε περιβάλλον SQL, ο ορισµός του τύπου δεδοµένων MDSYS.SDO_GEOMETRY γίνεται ως εξής: 12

13 SDO_ GEOMETRY object type definition CREATE TYPE sdo_ geometry AS OBJECT ( SDO_ GTYPE NUMBER, SDO_ SRID NUMBER, SDO_ POINT SDO_ POINT_ TYPE, SDO_ ELEM_ INFO MDSYS. SDO_ ELEM_ INFO_ ARRAY, SDO_ ORDINATES MDSYS. SDO_ ORDINATE_ ARRAY); Οι αναζητήσεις στη β.δ. γίνονται µε τη χρήση δύο ειδών φίλτρων, ενός αρχικού και πιο γενικευµένου (primary filter) και στη συνέχεια ενός πιο λεπτοµερούς (secondary filter). Το πρώτο φίλτρο κάνει µια γρήγορη και προσεγγιστική επιλογή των υποψήφιων εγγραφών, χρησιµοποιώντας ένα γραµµικό χωρικό ευρετήριο που βασίζεται σε quadtree µέσω της συνάρτησης SDO_FILTER. Το δεύτερο φίλτρο πραγµατοποιεί τους ακριβείς υπολογισµούς χρησιµοποιώντας τις ήδη επιλεγµένες από το πρώτο φίλτρο εγγραφές. H συνάρτηση που χρησιµοποιείται είναι η SDO_RELATE. Το χωρικό ευρετήριο (spatial index) είναι δυνατόν να χτιστεί µε χρήση δοµών όπως τα R-trees, τα quadtrees ή και µε συνδυασµό των δύο. Στην παρούσα εργασία επιλέχτηκε το ευρετήριο R-tree, που απαιτεί λιγότερο αποθηκευτικό χώρο και είναι αποδοτικό στις αναζητήσεις κοντινότερου γείτονα. Βέβαια, µειονεκτεί στις περιπτώσεις όπου απαιτείται συχνή ενηµέρωση των στοιχείων, αλλά κάτι τέτοιο δεν εµφανίζεται στην συγκεκριµένη βάση δεδοµένων (τα χωρικά στοιχεία πρακτικά παραµένουν αµετάβλητα). Σχήµα 3.2: Τα είδη τοπολογικών σχέσεων που υποστηρίζονται από την Oracle Spatial 8i. Τα είδη τοπολογικών σχέσεων (topological relations) που είναι δυνατόν να υπάρξουν µεταξύ των γεωµετρικών αντικειµένων που τηρούνται στη β.δ. απεικονίζονται συνοπτικά στο διπλανό σχήµα. ιερευνώντας αυτές τις σχέσεις λ.χ. για δύο πολύγωνα, είναι δυνατόν να βρεθεί το κοινό τους τµήµα, εάν υπάρχει. Στην περίπτωση της συγκεκριµένης βάσης δεδοµένων, έγινε εκτεταµένη χρήση αυτών των σχέσεων και των αντίστοιχων τελεστών, προκειµένου να βρεθούν λ.χ. οι στάσεις που βρίσκονται στην περιοχή επιρροής µιας γραµµής ή οι γραµµές που διασταυρώνονται σε κάποιο τµήµα της διαδροµής τους. Για τις ανάγκες της εργασίας αυτής, εισήχθησαν στην Oracle µόνο σηµειακά (οι στάσεις) και γραµµικά στοιχεία (τα τµήµατα που συνιστούν τις λεωφορειακές γραµµές). Από τις άλλες γεωµετρικές δοµές που υποστηρίζονται, δηµιουργούνται δυναµικά µόνο πολύγωνα (ως ζώνες επιρροής buffers) των γραµµικών ή των σηµειακών στοιχείων. Σε ό,τι αφορά το γεωγραφικό σύστηµα αναφοράς, το προβολικό σύστηµα των πρωτογενών στοιχείων (ΕΓΣΑ 87) διατηρείται ως προς τον προσδιορισµό των συντεταγµένων των γεωγραφικών αντικειµένων. Ωστόσο, αυτό το σύστηµα γεωγραφικής αναφοράς δεν υποστηρίζεται από την Oracle Spatial 8i, οπότε θα πρέπει να οριστεί ως νέο σύστηµα γεωαναφοράς (User-defined coordinate system), βάσει των προδιαγραφών που έχουν τεθεί από το OpenGIS Consortium. Στο Παράρτηµα Α παρατίθεται η εντολή SQL που ορίζει το προβολικό σύστηµα ΕΓΣΑ 87 στην Oracle. Ωστόσο, στην προκειµένη περίπτωση, δεδοµένου ότι τα στοιχεία δεν χρησιµοποιούνται σε συνδυασµό µε γεωγραφικά δεδοµένα από άλλες πηγές δεν υπάρχει ιδιαίτερη ανάγκη για ορισµό συστήµατος γεωαναφοράς. Έτσι, προτιµήθηκε τα στοιχεία να παραµείνουν µε αναφορά σε καρτεσιανές συντεταγµένες (Non-Earth). 13

14 ιασύνδεση Geomedia 4.0 και Oracle Spatial 8i Η σύνδεση µε τη χωρική βάση δεδοµένων, που διαχειρίζεται η Oracle Spatial 8i, έχει ρυθµιστεί να γίνεται αυτόµατα µε την έναρξη της εφαρµογής στο Geomedia. Ούτως ή άλλως, στο χάρτη απεικονίζονται µόνιµα τα βασικά γεωµετρικά στοιχεία, δηλαδή οι γραµµές και οι στάσεις. Η σύνδεση που γίνεται από το Geomedia 4.0 είναι ανάγνωσης µόνο (Read-only connection to Oracle), επιτρέποντας απλώς την απεικόνιση των χωρικών δεδοµένων. Από εκεί και πέρα όλη η χωρική ανάλυση γίνεται από το περιβάλλον του Geomedia 4.0. Αντίθετα, το Geomedia 4.0 Pro, που δεν υπήρχε διαθέσιµο κατά την ανάπτυξη, επιτρέπει και την απευθείας τροποποίηση και της γεωµετρικής πληροφορίας (λ.χ. αλλαγή της θέσης ενός σηµείου, µετάθεση ενός πολυγώνου). Ωστόσο, στην εφαρµογή που υλοποιήθηκε, όλες οι χωρικές επεξεργασίες, καθώς και οι συνήθεις αναζητήσεις (queries) που αφορούν περιγραφικά στοιχεία, γίνονται απευθείας στην χωρική β.δ. µε κατάλληλα συνταγµένες εντολές SQL, όπως αναλύεται σε επόµενο κεφάλαιο. To Geomedia 4.0 χρησιµοποιείται απλώς για την απεικόνιση των στοιχείων και των αποτελεσµάτων των αναζητήσεων. 14

15 Κεφάλαιο 4 Αναζητήσεις στοιχείων στη βάση δεδοµένων Στην ενότητα αυτή θα περιγραφούν συνοπτικά τα ερωτήµατα που είναι δυνατόν να απαντηθούν από τη β.δ., αξιοποιώντας το περιβάλλον αλληλεπίδρασης µε το χρήστη (GUI) που περιγράφηκε στο προηγούµενο κεφάλαιο. Όπως αναφέρθηκε και κατά τη φάση του εννοιλογικού σχεδιασµού, η β.δ. θα πρέπει να παρέχει τη δυνατότητα απαντήσεων σε µια σειρά από ερωτήµατα, οι κατηγορίες των οποίων είναι: Ερωτήσεις σηµείου, Ερωτήσεις βάσει θεµατικών χαρακτηριστικών, Ερωτήσεις παραθύρου, Ερωτήσεις χωρικής σύνδεσης, Ερωτήσεις ελάχιστης απόστασης. α. Ερωτήσεις σηµείου Πρόκειται για αναζητήσεις βάσει χωρικών στοιχείων (spatial query) στη β.δ., όπου ο χρήστης προσδιορίζει τις συντεταγµένες ενός σηµείου πάνω στο χάρτη. Έπειτα από την εκτέλεση του ερωτήµατος, από τη β.δ. ανακτώνται πληροφορίες που αφορούν γεωγραφικά χαρακτηριστικά (features) που βρίσκονται στο συγκεκριµένο σηµείο. Γι αυτή την κατηγορία των ερωτηµάτων υλοποιήθηκαν δύο αναζητήσεις: 1. Ποιες γραµµές εξυπηρετούνται από µια στάση; Ο χρήστης δείχνει µια στάση πάνω στο χάρτη και το σύστηµα επιστρέφει τις γραµµές που διέρχονται από εκεί. Η στάση υπολογίζεται ως το χαρακτηριστικό που βρίσκεται εγγύτερα (nearest neighbour) προς το συγκεκριµένο σηµείο. 2. Ποιες γραµµές διέρχονται από ένα σηµείο (κωδικός, ονοµασία κλπ.) Αρκεί ο προσδιορισµός ενός σηµείου πλησίον ενός τµήµατος, οπότε το σύστηµα επιστρέφει όλες τις γραµµές που το χρησιµοποιούν. Το τµήµα προκύπτει ορίζοντας µια ανοχή 50 µέτρων ως προς το σηµείο που υποδείχθηκε. Σχήµα 4.1: Οι γραµµές που εξυπηρετούνται από την στάση που έχει επιλεγεί στο χάρτη (µε πράσινο χρώµα) 15

16 Σχήµα 4.2: Οι στάσεις µιας διαδροµής, η απόσταση µεταξύ δύο επιλεγµένων στάσεων και το πλήθος των ενδιάµεσων στάσεων γι αυτό το τµήµα της διαδροµής (µε πράσινο χρώµα). β. Ερωτήσεις βάσει θεµατικών χαρακτηριστικών Τέτοιου είδους ερωτήµατα δεν χρησιµοποιούν κάποιους χωρικούς τελεστές στη β.δ. αλλά τα κριτήρια που πρέπει να ικανοποιηθούν αναφέρονται σε θεµατικά (ή περιγραφικά) στοιχεία (λ.χ. κωδικός γραµµής, αριθµός στάσεων κ.λ.π.). Βέβαια το αποτέλεσµα της αναζήτησης µπορεί να εµπεριέχει και χωρικά στοιχεία. Ερωτήσεις που εµπίπτουν σε αυτή την κατηγορία είναι οι εξής: 1. Πλήθος και κατάλογος των στάσεων µιας γραµµής. Ο χρήστης επιλέγει από ένα κυλιόµενο κατάλογο (drop-down combo-box) κάποια από τις γραµµές που υπάρχουν καταχωρηµένες στη β.δ. Αφού εκτελεστεί το ερώτηµα στην Oracle, επιστρέφεται και παρουσιάζεται µαζί µε το χάρτη, ο πίνακας µε το σύνολο των στάσεων που εξυπηρετούνται από τη γραµµή. Οι στάσεις αυτές απεικονίζονται και γραφικά µε ειδικό σύµβολο (STOP). 2. Απόσταση µεταξύ δύο στάσεων µιας γραµµής. Από τον κατάλογο που έχει προκύψει από το προηγούµενο ερώτηµα, είναι δυνατόν να επιλεγούν δύο στάσεις της γραµµής (που αντιπροσωπεύουν σχηµατικά την προέλευση και τον προρισµό κάποιου επιβάτη). Εποµένως είναι δυνατόν από τη βάση δεδοµένων να υπολογιστεί η µεταξύ τους απόσταση, όχι σε ευθεία γραµµή, αλλά κατά µήκος της διαδροµής. Αξίζει να σηµειωθεί ότι, προκειµένου να καλυφθεί αυτό το ερώτηµα, χρειάστηκε να τροποποιηθεί εκ των υστέρων το σχήµα της β.δ., µε την προσθήκη των πεδίων START_OFFSET και END_OFFSET στον πίνακα ROUTES των διαδροµών. Στα πεδία αυτά αποθηκεύτηκε η απόσταση της αρχής και του πέρατος του τµήµατος σε σχέση µε την αφετηρία της αντίστοιχης γραµµής. Για την οπτικοποίηση του αποτελέσµατος και για δεδοµένες στάσεις επιβίβασης και αποβίβασης, το αντίστοιχο τµήµα της διαδροµής επισηµαίνεται πάνω στο χάρτη (µε πράσινο χρώµα). 3. Αριθµός στάσεων που παρεµβάλλονται µεταξύ προέλευσης και προορισµού. Στόχος αυτού του ερωτήµατος είναι να ικανοποιήσει το πιθανό ερώτηµα κάποιου επιβάτη «Μετά πόσες στάσεις πρέπει να κατέβω για να φτάσω στον προορισµό µου;». Για να απαντηθεί αυτό το ερώτηµα, γίνεται (όπως άλλωστε και στο προηγούµενο ερώτηµα) εκµετάλλευση της αύξουσας σειράς µε την οποία καταγράφεται η ακολουθία των τµηµάτων που αποτελούν τη γραµµή. Έτσι, εάν προσδιοριστεί ο αύξων αριθµός (SERIAL_NUM) της στάσης επιβίβασης και της στάσης αποβίβασης στην ακολουθία της γραµµής, το αποτέλσµα προκύπτει από τη διαφορά της σειράς τους. 16

17 γ. Ερωτήσεις παραθύρου Στην ενότητα αυτή εντάσσονται ερωτήµατα που απαιτούν ορισµό µιας περιοχής πάνω στο χάρτη για την οποία χρειάζεται να γίνει κάποιας µορφής επεξεργασία. Η περιοχή αυτή είναι συνήθως ένα ορθογώνιο παράθυρο (χωρίς να αποκλείονται και άλλων ειδών πολύγωνα), βάσει του οποίου επιλέγονται από τη β.δ. τα χαρακτηριστικά στοιχεία που διατηρούν κάποια προσδιορισµένη χωρική σχέση µε αυτό (λ.χ. τοµή, επικάλυψη). 1. Ποιες στάσεις βρίσκονται κοντά στην προέλευση ή στον προορισµό του επιβάτη. Ο χρήστης αρκεί να δείξει το σηµείο προέλευσης ή προορισµού του πάνω στο χάρτη και το σύστηµα επιστρέφει όλες τις στάσεις που βρίσκονται εντός τετραγωνικού παραθύρου διαστάσεων 600m X 600m, µε κέντρο το σηµείο που υποδείχθηκε. Τα αποτελέσµατα παρουσιάζονται σε µορφή πίνακα, ενώ οι επιλεγµένες στάσεις απεικονίζονται µε ειδικό σύµβολο (STOP). 2. Ποιες λεωφορειακές γραµµές διέρχονται από µια περιοχή. Έπειτα από τον προσδιορισµό ενός παραθύρου πάνω στο χάρτη, αναζητούνται στη β.δ. όλα τα τµήµατα που βρίσκονται εντός του και ακολούθως όλες οι γραµµές που τα χρησιµοποιούν. Αυτές είναι και οι γραµµές που διέρχονται από την περιοχή. Τα αποτελέσµατα του ερωτήµατος που υποβλήθηκε επιστρέφονται στο Γ.Σ.Π. και παρουσιάζονται µε τη µορφή διαλογικού παραθύρου. Τα επιλεγµένα τµήµατα της περιοχής απεικονίζονται στο χάρτη. Σχήµα 4.3: Οι λεωφορειακές γραµµές που διέρχονται από µια περιοχή βάσει παραθύρου που ορίζει γραφικά ο χρήστης. 17

18 3. Ποιά είναι η ζώνη επιρροής µιας γραµµής; Ο χρήστης µπορεί να επιλέξει µια γραµµή από τον κατάλογο που του παρουσιάζεται και να ορίσει το εύρος της ζώνης επιρροής (λ.χ. buffer 200 m). Στη β.δ. εκτελείται το χωρικό ερώτηµα και το αποτέλεσµα είναι η πολυγωνική ζώνη για όλα τα τµήµατα της γραµµής, η οποία και εµφανίζεται στο χάρτη. Στη συνέχεια είναι δυνατόν να αναζητηθούν και οι άλλες γραµµές που διέρχονται από τη ζώνη. Ωστόσο, επειδή δεν είναι δυνατόν να δηµιουργηθεί ενιαία ζώνη επιρροής για όλη τη γραµµή, αλλά δηµιουργούνται χωριστές ζώνες για τα επιµέρους τµήµατά της, αυτό το ερώτηµα αποδεικνύεται ελάχιστα αποδοτικό ως προς τον χρόνο απόκρισης. Γι αυτό και στην παρούσα εργασία, το ερώτηµα περιορίστηκε στην αναζήτηση γραµµών µόνο για µία από τις επιµέρους ζώνες επιρροής. Σχήµα 4.4: Η περιοχή επιρροής της επιλεγµένης γραµµής και οι γραµµές που για κάποιο τµήµα της διαδοµής τους ανήκουν σε αυτή τη ζώνη (µε γκρίζο χρώµα στο χάρτη). 18

19 δ. Ερωτήσεις χωρικής σύνδεσης Αυτά τα ερωτήµατα είναι από τα πλέον ενδιαφέροντα ως προς την πρακτική σηµασία τους, αλλά και από τη σκοπιά της υλοποίησής τους. Είναι προφανής η ιδιαίτερη αξία πληροφοριών που αναφέρονται σε τοπολογικές σχέσεις µεταξύ χωρικών οντοτήτων, πολύ περισσότερο όταν χάρη στην τοπολογική δόµηση της πληροφορίας είναι εφικτή η αποτελεσµατική διαχείριση των χωρικών στοιχείων. Στην προκειµένη περίπτωση, η µοντελοποίηση του λεωφορειακού δικτύου ήταν τέτοια ώστε όχι απλώς να αποφεύγει πλεονασµούς στην αποθηκευµένη πληροφορία, αλλά να επιτρέπει την απάντηση χωρικών ερωτηµάτων που αφορούν την δυνατότητα µετάβασης µέσω του δικτύου από µια περιοχή σε µια άλλη, όπως: 1. Από τη στάση επιβίβασης, ποιές είναι οι γραµµές που οδηγούν απευθείας στον προορισµό (χωρίς µετεπιβίβαση); Με αυτό το ερώτηµα είναι δυνατόν να βρεθούν οι γραµµές που οδηγούν στην περιοχή προορισµού χωρίς να απαιτείται µετεπίβαση. Ο χρήστης αρκεί να υποδείξει δύο σηµεία πάνω στο χάρτη, το ένα µε απλό κλικ και το δεύτερο µε κλικ και κρατώντας πατηµένο το πλήκτρο SHIFT. Στη βάση δεδοµένων αναζητούνται όλες οι γραµµές που περιλαµβάνουν τµήµατα που αντιστοιχούν στις θέσεις που υποδείχτηκαν. Στο Geomedia επιστρέφονται όχι µόνο οι γραµµές, αλλά και η γεωµετρία των τµηµάτων τους που συνδέουν την προέλευση µε τον προορισµό, προκειµένου να απεικονιστούν και στο χάρτη (µε πράσινο χρώµα). Σχήµα 4.5: Οι γραµµές που συνδέουν απευθείας την προέλευση µε τον προορισµό (µε πράσινο η διαδροµή που ακολουθείται). 2. Ποιοι είναι οι δυνατοί συνδυασµοί γραµµών µεταξύ προέλευσης και προορισµού (µε µετεπιβιβάσεις); Σε αρκετές περιπτώσεις δεν υπάρχει µία µοναδική λεωφορειακή γραµµή που να συνδέει απευθείας την προέλευση µε τον προορισµό. Είναι λοιπόν πολύ συχνό το φαινόµενο να απαιτούνται περισσότερες από µια γραµµές ώστε να πραγµατοποιηθεί η µετακίνηση. Επιπλέον, µπορεί να χρειάζεται ο επιβάτης να περπατήσει για µικρή απόσταση ανάµεσα στην στάση της πρώτης αποβίβασης και στη στάση µετεπιβίβασης, ώστε να αλλάξει συγκοινωνία. Για τις ανάγκες της εργασίας αυτής τέθηκε ο περιορισµός µόνο µιας µετεπιβίβασης, δηλαδή επιτρέπεται ο συναδυασµός µόνο δύο γραµµών. Και πάλι ο χρήστης δίνει δύο σηµεία πάνω στο χάρτη, οπότε προσδιορίζονται οι οµάδες των στάσεων που αντιστοιχούν στα δύο άκρα της µετακίνησης. Στη β.δ. δηµιουργούνται δυναµικά (σε ένα view) όλα τα ζεύγη γραµµών που προκύπτουν, µαζί µε τις στάσεις αλλαγής (αποβίβαση από την πρώτη γραµµή, µετεπιβίβαση στη δεύτερη). Το τελικό αποτέλεσµα παρουσιάζει σε µορφή πίνακα όλους τους δυνατούς συνδυασµούς, µαζί µε τις στάσεις και την απόσταση που αντιστοιχεί στον καθένα κατ αύξουσα σειρά. 19

20 ε. Ερωτήσεις ελάχιστης απόστασης Σχήµα 4.6: Αναζήτηση της συντοµότερης διαδροµής µεταξύ προέλευσης και προορισµού µε βάση την διανυόµενη απόσταση. Η µετακίνηση θεωρείται ότι αντιπροσωπεύεται από οµάδες στάσεων τόσο στην προέλευση όσο και στον προορισµό. Στον πίνακα παρουσιάζονται οι γραµµές και οι στάσεις µετεπιβίβασης και στο χάρτη η συντοµότερη διαδροµή (µε πράσινο χρώµα). Τα ερωτήµατα ελάχιστης απόστασης ασχολούνται κυρίως µε την αναζήτηση των στοιχείων του χώρου που βρίσκονται εγγύτερα σε σχέση µε άλλα. Ο τρόπος µε τον οποίο ορίζεται η απόσταση ποικίλει, λ.χ. αλλού µπορεί να ενδιαφέρει η ευκλίδεια απόσταση, σε άλλες περιπτώσεις η απόσταση µέσω των ακµών του δικτύου που έχει δοµηθεί (όπως για το λεωφορειακό δίκτυο) κλπ. Τα δύο ερωτήµατα που τέθηκαν αφορούσαν δύο διαφορετικά µεγέθη εκτίµησης της απόστασης, το πρώτο βάσει του µήκους της διαδροµής και το δεύτερο συνυπολογίζοντας το χρόνο µετακίνησης: 1. Ποιος είναι ο καλύτερος συνδυασµός γραµµών µεταξύ αφετηρίας και προορισµού µε την µικρότερη απόσταση; Η ερώτηση αυτή είναι πολύ εύκολο να απαντηθεί µε βάση το ερώτηµα (δ.2). Εφόσον, έχουν βρεθεί όλοι οι υπαρκτοί συναδυασµοί γραµµών και είναι γνωστή η απόσταση που διανύεται από τον καθένα, λαµβάνεται εκείνος που έχει τη µικρότερη (στην κορυφή του πίνακα των αποτελεσµάτων). Εάν ο χρήστης επιλέξει αυτή την εγγραφή από τον πίνακα, η διαδροµή τονίζεται πάνω στο χάρτη (Σχήµα 4.6). Φυσικά, ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να δει και όλες τις άλλες εναλλακτικές διαδροµές. 20

21 2. Ποια είναι η συντοµότερη διαδροµή µεταξύ προέλευσης και προορισµού (µε µετεπιβίβαση); Το σύστηµα παρέχει τη δυνατότητα αναζήτησης της πιο σύντοµης διαδροµής που διασυνδέει την προέλευση µε τον προορισµό. Προκειµένου να επιτευχθεί η απάντηση, στην β.δ. δηµιουργείται δυναµικά (σε ένα view) ο κατάλογος των συνδυαζόµενων γραµµών µαζί µε το συνολικό χρόνο διαδροµής από την επιβίβαση µέχρι την τελική αποβίβαση. Ο χρόνος διαδροµής υπολογίζεται αθροιστικά βάσει των τµηµάτων που συγκροτούν κάθε κλάδο της διαδροµής, αντλώντας τα σχετικά στοιχεία από τον πίνακα των διαδροµών (ROUTES). Στο τελικό αποτέλεσµα, ο πίνακας στο Geomedia παρουσιάζει τον συνδυασµό τον γραµµών, µαζί µε τον συνολικό χρόνο διαδροµής κατ αύξουσα σειρά. Όπως και στο αντίστοιχο ερώτηµα που αφορά την απόσταση, η βέλτιστη διαδροµή παρουσιάζεται στην κορυφή του πίνακα και ο χρήστης έχει την ευχέρεια να την αναπαραστήσει στο χάρτη (Σχήµα 4.7), όπως και όλες τις άλλες εναλλακτικές. Σχήµα 4.7: Αναζήτηση της βέλτιστης διαδροµής µεταξύ προέλευσης και προορισµού βάσει του χρόνου διαδροµής. Οι περιοχές προέλευσης και προορισµού αντιπροσωπεύονται από οµάδες στάσεων. Στον πίνακα παρουσιάζονται οι γραµµές και οι στάσεις µετεπιβίβασης και στο χάρτη η βέλτιστη διαδροµή (µε πράσινο χρώµα). 21

22 Συµπεράσµατα Ο πειραµατισµός που έγινε µε το συνδυασµό των λογισµικών Oracle Spatial 8i και Geomedia µε προγραµµατισµό σε Visual Basic, καταρχάς παρείχε την ευκαιρία της περαιτέρω εξοικείωσης µε µερικά από τα πλέον διαδεδοµένα λογισµικά αντιστοίχως στο χώρο των Βάσεων εδοµένων, των Συστηµάτων Γεωγραφικών Πληροφοριών και των αντικειµενοστρεφών γλωσσών προγραµµατισµού. Και µόνο αυτό θα αποτελούσε πολύτιµη εµπειρία, πόσο µάλλον η συνεργία των τριών λογισµικών για τους σκοπούς της χωρικής ανάλυσης που δοκιµάστηκε µε τη συγκεκριµένη εφαρµογή. Η αποθήκευση και χωρικών στοιχείων σε περιβάλλον β.δ. και ο ενιαίος χειρισµός χωρικών και περιγραφικών δεδοµένων αποδείχτηκε αρκετά αποτελεσµατικός στην πράξη, ενώ και από την άποψη της ασφάλειας (security) και της συνέπειας (consistency) των δεδοµένων είναι ανεκτίµητος. Είναι προφανή τα πλεονεκτήµατα που προκύπτουν ως προς τη διαλειτουργικότητα (interoperability) µε την υιοθέτηση µιας τέτοιας λύσης. Ενδεχοµένως, µπορεί τα στοιχεία (χωρικά και περιγραφικά) να τηρούνται στην Oracle, ενώ η απεικόνισή τους και η περαιτέρω επεξεργασία τους να γίνεται µέσω δικτύου υπολογιστών (ή και του ιαδικτύου) από το οικείο περιβάλλον ενός ή και περισσότερων Σ.Γ.Π. (λ.χ. Geomedia 4.0, ArcGIS 8.1). Εύλογα µπορεί να υποτεθεί ότι αυτή είναι µια τάση που θα εµφανιστεί τα επόµενα χρόνια σε εµπορικές εφαρµογές. Επιπλέον, η β.δ. που µπορεί να δηµιουργηθεί σε περιβάλλον Oracle Spatial, παρέχει εκτεταµένες δυνατότητες χωρικής ανάλυσης απευθείας στη β.δ. µε εντολές SQL. Θεωρητικά, µπορεί κανείς να πραγµατοποιήσει την ανάλυση που επιθυµεί, χωρίς τη βοήθεια πρόσθετου λογισµικού. Η ίδια η Oracle παρέχει ένα µάλλον φτωχό σε δυνατότητες λογισµικό εφαρµογών (Spatial Index Advisor), που υστερεί σηµαντικά σε γραφικές δυνατότητες και απέχει πολύ από το να θεωρηθεί λογισµικό Σ.Γ.Π. Πρόσθετο µειονέκτηµα σε σχέση µε τη β.δ. αποτελεί η αδυναµία τροποποίησης της γεωµετρίας µε γραφικό περιβάλλον εργασίας. Η παραµετροποίηση των δοµών αποθήκευσης και των συναρτήσεων που υλοποιούν τις γεωµετρικές λειτουργίες είναι αρκετά δύσχρηστη, ιδιαίτερα στην πρώτη επαφή µε το λογισµικό. Η κατανόηση των κωδικοποιήσεων και της δόµησης των γεωµετρικών αντικειµένων είναι βεβαίως θέµα εξοικείωσης µε την πάροδο του χρόνου, ωστόσο θα µπορούσαν ίσως να εισαχθούν περιγραφικοί κωδικοί αντί για τους αριθµητικούς, τουλάχιστον για τα απλούστερα γεωµετρικά πρότυπα (λ.χ. POLYGON αντί για 2001). Πάντως, η ανάπτυξη ενός γραφικού περιβάλλοντος διαχείρησης της γεωµετρίας µάλλον θα πρέπει να θεωρηθεί επιβεβληµένη σε επόµενες εκδόσεις. Ο συνδυασµός τριών λογισµικών για την υλοποίηση µιας απλής γεωγραφικής εφαρµογής, είναι µάλλον αντιοικονοµικός, δεδοµένου ότι το κόστος κάθε λογισµικού είναι ιδιαίτερα µεγάλο. Συγκριτικά, άλλα υπάρχοντα λογισµικά (λ.χ. ArcView, ArcGIS, MapInfo, AutoCAD Map) συνοδεύονται από λογισµικό προγραµµατισµού εφαρµογών (λ.χ. VBA) και κάνουν αποτελεσµατική χρήση δικών τους δοµών αποθήκευσης (ArcView shapefiles, MapInfo TAB), γεγονός που τα κάνει περισσότερο ελκυστικά, ιδιαίτερα για µικρής κλίµακας εφαρµογές. Μένει να αποδειχθεί στο µέλλον εάν η δυνατότητα τήρησης πολύ µεγάλου όγκου δεδοµένων που παρέχουν τα ισχυρά DBMS θα αξιοποιηθεί και στον ελληνικό χώρο. Σε ό,τι αφορά την παρούσα εφαρµογή, περαιτέρω δυνατότητες που θα ήταν ενδιαφέρον να διερευνηθούν µελλοντικά είναι: η ένταξη πολύ µεγαλύτερου όγκου στοιχείων στη βάση δεδοµένων και οι συγκριτικές δοκιµές της απόδοσης σε σχέση µε αυτόνοµα λογισµικά Σ. Γ.Π., η δυνατότητα σύνδεσης µε σύστηµα GPS και η καταγραφή του σήµατος στη β.δ., µε ταυτόχρονη αποτύπωση της τροχιάς στο χάρτη, η εισαγωγή στοιχείων πυκνότητας δροµολογίων και χρόνων διαδροµής για διαφορετικές περιόδους της ηµέρας, ώστε να δοκιµαστεί η λειτουργία ενός συστήµατος µε απόκριση σε πραγµατικό χρόνο, τέλος, η ανάπτυξη αυτόνοµου λογισµικού απεικόνισης της γεωγραφικής και περιγραφικής πληροφορίας από τη βάση δεδοµένων (λ.χ. µε JAVA). Ευχαριστίες Ευχαριστούµε τον κ. Χριστόφορο Βεϊνόγλου, διευθυντή της ΕΡΑΤΟΣΘΕΝΗΣ ΣΥΜΒΟΥΛΟΙ ΜΗΧΑΝΙΚΟΙ Ε.Π.Ε. για την ευγενική παραχώρηση των δοκιµαστικών δεδοµένων. Οι συζητήσεις µας µε τον κ. Μανόλη Στεφανάκη αποδείχτηκαν πολύ σηµαντικές ως προς την πορεία υλοποίησης αυτής της εργασίας. 22