ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΚΑΙ ΝΟΜΙΚΕΣ ΠΑΡΕΜΒΑΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟΥ ΠΟΛΛΩΝ ΔΙΑΣΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΑΓΡΟΝΟΜΩΝ ΚΑΙ ΤΟΠΟΓΡΑΦΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ, ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΤΟΥ ΧΩΡΟΥ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΚΑΙ ΝΟΜΙΚΕΣ ΠΑΡΕΜΒΑΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟΥ Μεταπτυχιακή Διπλωματική Εργασία Τράνακα Πηνελόπη Αγρονόμος Τοπογράφος Μηχανικός Ε.Μ.Π. Επιβλέπων: Αρβανίτης Απόστολος Καθηγητής Α.Π.Θ. Θεσσαλονίκη, Απρίλιος 2017

2 ARISTOTLE UNIVERSITY OF THESSALONIKI SCHOOL OF RURAL AND SURVEYING ENGINEERING TECHNIQUES AND METHODS FOR THE ANALYSIS, PLANNING AND MANAGEMENT OF SPACE TECHNICAL AND LEGAL APPROACHES FOR THE DEVELOPMENT OF nd CADASTRE IN GREECE Master Diploma Thesis Tranaka Pinelopi Rural and Survey Engineer N.T.U.A. Supervisor: Arvanitis Apostolos Professor A.U.TH. Thessaloniki, April 2017

3 Πηνελόπη Σπ. Τράνακα, 2017 Με επιφύλαξη παντός δικαιώματος. All rights reserved. Απαγορεύεται η αντιγραφή, αποθήκευση και διανομή της παρούσας εργασίας, εξ ολοκλήρου ή τμήματος αυτής, για εμπορικό σκοπό. Επιτρέπεται η ανατύπωση, αποθήκευση και διανομή για σκοπό μη κερδοσκοπικό, εκπαιδευτικής ή ερευνητικής φύσης, υπό την προϋπόθεση να αναφέρεται η πηγή προέλευσης και να διατηρείται το παρόν μήνυμα. Ερωτήματα που αφορούν τη χρήση της εργασίας για κερδοσκοπικό σκοπό πρέπει να απευθύνονται προς το συγγραφέα. Οι απόψεις και τα συμπεράσματα που περιέχονται σε αυτό το έγγραφο εκφράζουν τη συγγραφέα και δεν πρέπει να ερμηνευθεί ότι αντιπροσωπεύουν τις επίσημες θέσεις του Αριστοτέλειου Πανεπιστήμιου Θεσσαλονίκης. Τράνακα Πηνελόπη 1

4 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η παρούσα διπλωματική εργασία έγινε στα πλαίσια του μεταπτυχιακού προγράμματος Τεχνικές και Μέθοδοι στην Ανάλυση, Σχεδιασμό και Διαχείριση του Χώρου και μέσω αυτής μου δόθηκε η δυνατότητα να ασχοληθώ περαιτέρω και σε βάθος με ένα επιστημονικό αντικείμενο πολύ ενδιαφέρον για εμένα. Κατά τη διάρκεια του τελευταίου αιώνα, η πυκνότητα του αστικού πληθυσμού και η επέκταση των αστικών περιοχών έχει αυξηθεί σημαντικά. Αυτή η τάση έχει οδηγήσει στην αύξηση του ενδιαφέροντος για τη διαχείριση της γης, κάνοντας την ανάγκη για κτηματολόγιο έντονη και επιτακτική. H κτηματολογική καταγραφή που βασίζεται στην 2D αναπαράσταση των γεωτεμαχίων ήταν επαρκής για αρκετές δεκαετίες. Ωστόσο, η ενεργής και αυξανόμενη χρήση του χώρου πάνω και κάτω από την επιφάνεια της γης με ένα «κατακερματισμένο» νομικό καθεστώς (διάφορες ιδιοκτησίες, ιδιοκτησιακά δικαιώματα, δικαιούχοι) έχει οδηγήσει σε νέα δεδομένα. Έτσι, ενθαρρυμένη από τις πρόσφατες τεχνολογικές εξελίξεις, η χρήση των nd προσεγγίσεων στα κτηματολογικά συστήματα διερευνάται διεθνώς σε μεγάλο βαθμό. Στα πλαίσια αυτής της διπλωματικής εργασίας, λοιπόν, μελετώνται όλες οι διεθνείς εξελίξεις που αφορούν στο σχεδιασμό και ανάπτυξη ενός κτηματολογίου πολλών διαστάσεων, στις τεχνικές μοντελοποίησής του και στα διεθνή πρότυπα που χρησιμοποιούνται για την επίτευξη του στόχου αυτού. Στόχος αυτής της εργασίας είναι η ανάλυση των τεχνικών και νομικών παρεμβάσεων που μπορούν να γίνουν στις τεχνικές προδιαγραφές για τη δημιουργία Εθνικού Κτηματολογίου στην Ελλάδα, με σκοπό την υλοποίηση ενός σύγχρονου, ψηφιακού κτηματολογικού συστήματος πολλών διαστάσεων. Ένα σύστημα, δηλαδή, στο οποίο θα καταγράφεται και θα απεικονίζεται κάθε χρονική στιγμή η χωρική κατάσταση των σύνθετων εμπράγματων δικαιωμάτων, με συστηματική καταγραφή της διάστασης του χρόνου και με εισαγωγή των πολλαπλών επιπέδων λεπτομέρειας. Σε αυτό το σημείο θα ήθελα να ευχαριστήσω τον επιβλέποντα της διπλωματικής εργασίας, τον κύριο Απόστολο Αρβανίτη, καθηγητή στο Τμήμα Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών του Αριστοτέλειου Πανεπιστήμιου Θεσσαλονίκης, ο οποίος μου ανέθεσε αυτή την ενδιαφέρουσα εργασία, μέσα από την οποία μου Τράνακα Πηνελόπη 2

5 δόθηκε η ευκαιρία να μελετήσω και να διευρύνω τις γνώσεις μου σε θέματα που απασχολούν τη διεθνή κοινότητα και είναι στο επίκεντρο της επιστημονικής προσοχής. Τον ευχαριστώ, επίσης, για όλες τις πολύτιμες γνώσεις και συμβουλές που μου παρείχε καθ όλη τη διάρκεια της εργασίας, αλλά και γενικότερα του μεταπτυχιακού προγράμματος, καθώς και για την υποστήριξη και καθοδήγησή του. Τράνακα Πηνελόπη 3

6 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟΣ... 2 Πίνακας Εικόνων... 8 Πίνακας Πινάκων ΑΡΚΤΙΚΟΛΕΞΑ ΠΕΡΙΛΗΨΗ ABSTRACT ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΔΙΕΘΝΗ ΠΡΟΤΥΠΑ Κτηματολόγιο 2014 (Cadastre 2014) To Σύστημα L.A.D.M. (Land Administration Domain Model) Οδηγία INSPIRE (INfrastructure for SPatial InfoRmation in Europe) Προσαρμογή του Κτηματολογίου στις προδιαγραφές της οδηγίας INSPIRE CityGML Επιπλέον LoD και πολλαπλή αναπαράσταση στο CityGML Γενικό πλαίσιο για την πολλαπλή αναπαράσταση Χρήση του LADM και του IndoorGML για τον Προσδιορισμό του Εσωτερικού Χώρου Συνδυασμός των IndoorGML και LADM Χρήση του LADM για το IndoorGML D ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ Πλαίσιο του 3D Κτηματολογίου Τεχνικές Πτυχές του 3D Κτηματολογίου Είδη 3D Κτηματολογίου Πλήρες 3D κτηματολόγιο Υβριδική μορφή 3D κτηματολογίου 89 Τράνακα Πηνελόπη 4

7 D κτηματολόγιο με 3D εξωτερικές αναφορές ,5D κτηματολόγιο Ενσωμάτωση 3D Δεδομένων σε 2D Κτηματολόγιο D Κτηματολόγιο στην Ελλάδα D ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ D Απεικόνιση και 3D Μοντέλα Πόλεων D απεικόνιση στο Κτηματολόγιο D ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ Ορισμός 4D Κτηματολογίου Γενικά Χρονικά Χαρακτηριστικά των 4D Κτηματολογικών Συστημάτων Περιπτώσεις 4D Κτηματολογίου Παραδείγματα εγγραφής των δικτύων κοινής ωφέλειας Μεθοδολογία για τη Δημιουργία 4D Κτηματολογίου Η αναγκαιότητα χρήσης του LADM για την τέταρτη διάσταση Η Διάσταση του Χρόνου στο Κτηματολογικό Σύστημα της Ολλανδίας D Κτηματολόγιο στη Γερμανία Παραδείγματα 4D Χωρικών Ερωτήσεων σε Περιβάλλον PostGIS ΘΕΩΡΙΑ ΓΙΑ ΤΑ ΧΩΡΟ-ΧΡΟΝΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Εφαρμογές των Χωρο-χρονικών Μοντέλων Δεδομένων στη Διαχείριση της Γης Μοντελοποίηση του Ιστορικού των Ημι-δομημένων Γεωγραφικών Οντοτήτων D ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ Ορισμός 5D Κτηματολογίου Στοιχεία της nd Μοντελοποίησης: Χώρος, Χρόνος και Κλίμακα Αρχές της nd Μοντελοποίησης των Γεωπληροφοριών D Μοντελοποίηση Τράνακα Πηνελόπη 5

8 D μοντελοποίηση: εφαρμογές και προκλήσεις Μεθοδολογία για μοντελοποίηση 5D δεδομένων Το πλαίσιο της 5D μοντελοποίησης μέσω της φωτογραμμετρικής ανάλυσης Εφαρμογή της nd Προσέγγισης στο Μοντέλο 2D+κλίμακα (μοντελοποίηση πολλαπλής κλίμακας) Εφαρμογή της nd Προσέγγισης σε 3D+κλίμακα στα Μοντέλα Πόλης Χωρο- χρονική Μοντελοποίηση Μαθηματικές Θεωρίες για τη Μοντελοποίηση Πολλών Διαστάσεων ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΚΑΙ ΝΟΜΙΚΕΣ ΠΑΡΕΜΒΑΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟΥ Νομοθετικό Πλαίσιο Γενικά Χαρακτηριστικά Ανάγκη Θέσπισης Κατάλληλου Νομοθετικού Πλαισίου Χρήση της Τεχνολογίας Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών Πολλών Διαστάσεων Δομή των Τεχνικών Προδιαγραφών Χορηγούμενα Ψηφιακά Αρχεία Βασικοί Ορισμοί Εγγραπτέα nd Δικαιώματα D εγγραφές Απαραίτητα δεδομένα Μέθοδοι συλλογής δεδομένων D εγγραφές D εγγραφές Κτηματολογική Βάση Δεδομένων Σχεδιασμός της βάσης δεδομένων Κτηματολογικοί Πίνακες Τράνακα Πηνελόπη 6

9 8.10. Κτηματολογικά Διαγράμματα Τεχνικές Μοντελοποίησης Έλεγχοι Ποιότητας Πλαίσιο Εργασιών για την Υλοποίηση Πιλοτικής Εφαρμογής Χρονοδιάγραμμα του έργου Οφέλη Κτηματολογίου Πολλών Διαστάσεων Προβλήματα Κτηματολογίου Πολλών Διαστάσεων Προβλήματα σχετικά με τη νομοθεσία ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Τράνακα Πηνελόπη 7

10 Πίνακας Εικόνων Εικόνα 1: Βασική Δομή του LADM- Draft ISO 2012 (Πηγή: Lemmen, 2012).. 30 Εικόνα 2: Σύνολα και Οντότητες του LADM (Πηγή: Text for ISO/FDIS GI- LADM) Εικόνα 3: Οντότητες του Συνόλου Προσώπων (Πηγή: Text for ISO/FDIS GI-LADM) Εικόνα 4: Οντότητες Διοικητικού Συνόλου (Πηγή: Text for ISO/FDIS GI- LADM) Εικόνα 5: Οντότητες Συνόλου Χωρικής Μονάδας (Πηγή: Text for ISO/FDIS GI-LADM) Εικόνα 6: Οντότητες Υποσυνόλου Τοπογραφίας και Αναπαράστασης (Πηγή: Text for ISO/FDIS GI-LADM) Εικόνα 7: Κάτοψη και τομές των συνδυασμένων 2D και 3D απεικονίσεων (Πηγή: Lemmen, 2012) Εικόνα 8: Έννοιες Boundary face string (Πηγή: Lemmen, 2012) Εικόνα 9: Διαγραμματική απεικόνιση του στόχου της οδηγίας INSPIRE (Πηγή: 39 Εικόνα 10: Αλληλεξάρτηση των αντικείμενων σε ένα σημασιολογικό 3D μοντέλο πόλης (Πηγή: 3ef1d, 2014) Εικόνα 11: Το σημασιολογικό 3D μοντέλο πόλης παρουσιάζεται ως κομβικό σημείο πληροφοριών, που ενώνει διαφορετικούς κλάδους μέσω της ανταλλαγής πληροφοριών, σχετικών με τις οντότητες του μοντέλου (Πηγή : Kolbe, 2007) Εικόνα 12: Επίπεδα λεπτομέρειας για κτίρια στο CityGML (Πηγή: Kolbe, 2009) Εικόνα 13: Μοντέλο κτιρίου από το LOD1 έως το LOD4 (Πηγή: Kolbe, Gröger, Plumer, 2005) Εικόνα 14: Θεματικό μοντέλο του CityGML (Πηγή: Kolbe, 2007) Εικόνα 15: Θεματικό μοντέλο του CityGML (Πηγή: 3ef1d, 2014) Τράνακα Πηνελόπη 8

11 Εικόνα 16: Το διάγραμμα κλάσης UML του πλαισίου πολλαπλής αναπαράστασης σαν επέκταση του CityGML2.0 (Πηγή: Löwner, Gröger, 2016) Εικόνα 17: Αναπαράσταση του εξωτερικού κελύφους και των εσωτερικών δωματίων ενός κτιρίου σε LoD0 (Πηγή: Löwner, Gröger, 2016) Εικόνα 18: Αναπαράσταση του εξωτερικού κελύφους και των εσωτερικών δωματίων ενός κτιρίου σε LoD2 (Πηγή: Löwner, Gröger, 2016) Εικόνα 19: Χονδρική αναπαράσταση του εξωτερικού ενός κτιρίου με ανοίγματα (Πηγή: Löwner, Gröger, 2016) Εικόνα 20: Το γενικό πλαίσιο του IndoorGML. Αριστερά το 3D μοντέλο ενός κτιρίου. Με πράσινο χρώμα φαίνονται τα δωμάτια και με καφέ οι πόρτες. Στον πρωταρχικό χώρο φαίνονται οι χώροι που χρησιμοποιούνται για την πλοήγηση και στο δευτερεύοντα το δίκτυο πλοήγησης που δημιουργείται (Πηγή: Zlatanova, Van Oosterom, 2016) Εικόνα 21: Παραδείγματα χώρων σε ένα κτίριο. Με μπλε χρώμα φαίνονται οι χώροι που δεν μπορούν να πλοηγηθούν και με κίτρινο, πορτοκαλί και πράσινο αυτοί που μπορούν (Πηγή: Zlatanova, Lemmen, 2016) Εικόνα 22: Ένωση τοπογραφικών χώρων για την αναπαράσταση επικίνδυνης περιοχής (Πηγή: Zlatanova, Van Oosterom, 2016) Εικόνα 23: Η σημασιολογία του εσωτερικού χώρου στο IndoorGML (Πηγή: Zlatanova, Van Oosterom, 2016) Εικόνα 24: Παραδείγματα δικτύων για πλοήγηση (Πηγή: Zlatanova, Van Oosterom, 2016) Εικόνα 25: Αντιστοιχίσεις 1-n, m-1 και n-m μεταξύ των οντοτήτων του LADM και του IndoorGML (Πηγή: Zlatanova, Lemmen, 2016) Εικόνα 26: Η κεντρική μονάδα του IndoorGML και η μονάδα προέκτασης (Πηγή: Zlatanova, Lemmen, 2016) Εικόνα 27: Η προέκταση IndoorGML-LADM (Πηγή: Zlatanova, Lemmen, 2016) Εικόνα 28: Απεικόνιση της χωρικής έκτασης του δικαιώματος της ιδιοκτησίας σε γεωτεμάχιο (Πηγή: Stoter, 2004) Εικόνα 29: Αλλαγές στην υποδιαίρεση γεωτεμαχίων με το πέρασμα του χρόνου (Πηγή: Döner, Thompson, 2010) Τράνακα Πηνελόπη 9

12 Εικόνα 30: Ενσωμάτωση του 2D χώρου και χρόνου στη 3D κτηματολογική αναπαράσταση. Αριστερά: Επαναλαμβανόμενοι διαχωρισμοί γεωτεμαχίων. Δεξιά: Δύο μεταβαλλόμενα εμπράγματα δικαιώματα (Πηγή: Van Oosterom, 2014) Εικόνα 31: Αναπαράσταση δύο κινούμενων αντικειμένων στο 2D χώρο και στο χρόνο (Πηγή: Döner, Thompson, 2010) Εικόνα 32: Αρχές σχετικά με το χρόνο (Πηγή: Van Oosterom, Ploeger, 2006) Εικόνα 33: Με μπλε χρώμα φαίνεται το όριο του γεωτεμαχίου όταν μετρήθηκε για πρώτη φορά και με κόκκινο χρώμα όταν μετρήθηκε για δεύτερη φορά. Το πραγματικό όριο, το οποίο είναι άγνωστο, βρίσκεται μεταξύ αυτών των δύο γραμμών (Πηγή: Van Oosterom, Ploeger, 2006) Εικόνα 34: Με κόκκινο χρώμα φαίνονται οι αγωγοί παροχής αερίου και με μπλε οι αγωγοί παροχής νερού (Πηγή: Döner, Thompson, 2010) Εικόνα 35: Εννοιολογικό μοντέλο για την εγγραφή των αγωγών και σωλήνων (Πηγή: Van Oosterom, 2006) Εικόνα 36: Το εννοιολογικό μοντέλο για την παρουσίαση των δικτύων κοινής ωφέλειας (φυσικό και νομικό πλαίσιο/ Πηγή: Döner, Thompson, 2010) Εικόνα 37: Δικαιώματα στο 3D χώρο, πάνω και κάτω από την επιφάνεια της γης (Πηγή: Babalola, Rahman, Choon, 2015) Εικόνα 38: Εννοιολογικό πλαίσιο εργασίας (Πηγή: Babalola, Rahman, Choon, 2015) Εικόνα 39: Η αναπαράσταση των χωρο-χρονικών στοιχείων μέσω του LADM (Πηγή: Leksono, Susilowati, 2011) Εικόνα 40: Αλλαγές στην κατάσταση μιας υποδιαίρεσης (Doner, 2008) Εικόνα 41: Επισκόπηση του LADM Version 1.1 (Πηγή: Hespanha, Van Bennekom-Minnema, 2008) Εικόνα 42: Εννοιολογικό μοντέλο για την εγγραφή δικτύων κοινής ωφέλειας σε UML (Πηγή: Doner, Thompson, 2008) Εικόνα 43. Πηγή: Seifert, Gruber, Riecken, Εικόνα 44. (Πηγή: Qiao Liang, 2008) Εικόνα 45: Παράδειγμα από το «Snapshot Model» (Πηγή: Qiao Liang, 2008) Τράνακα Πηνελόπη 10

13 Εικόνα 46: Η τεχνική του μοντέλου «Space- Time Cube» (Πηγή: Qiao Liang, 2008) Εικόνα 47: Ένα παράδειγμα χωρο-χρονικού αντικειμένου που αποτελείται από χωρο-χρονικά άτομα (Πηγή: Qiao Liang, 2008) Εικόνα 48: Η αλληλουχία των γεγονότων που συνθέτουν τη διαδικασία κατανομής της γης (Πηγή: Qiao Liang, 2008) Εικόνα 49: Συνήθεις χωρικές σχέσεις «γονέα- παιδιού» (parent- child relationships) μεταξύ των γεωτεμαχίων (Πηγή: Qiao Liang, 2008) Εικόνα 50: Η εξέλιξη ενός κτηματολογικού τομέα (Πηγή: Qiao Liang, 2008) 147 Εικόνα 51: Ένα παράδειγμα χωρο-χρονικού σεναρίου (Πηγή: Qiao Liang, 2008) Εικόνα 52: Χρήση της πέμπτης διάστασης (κλίμακα). Αριστερά: οριζόντιες τομές (ενιαία κλίμακα στους χάρτες). Δεξιά: διαγώνιες τομές (μικτή κλίμακα). (Πηγή: Van Oosterom, 2014) Εικόνα 53: Το πλαίσιο της 5D μοντελοποίησης (Πηγή: C.Ioannidis, 2015) Εικόνα 54: 4D/5D τοπολογική αναζήτηση (πηγή: Ohori, 2012) Εικόνα 55: 3D απεικόνιση του 2Dχώρου (Πηγή: Ohori et al., 2013) Εικόνα 56: Κατάτμηση ενός 4D μοντέλου που αποτελείται από 3D χώρο (x, y, z) και 1D κλίμακα (Πηγή: Ohori et al., 2013) Εικόνα 57: Επαναλήψεις για τη βελτιστοποίηση του 5D μοντέλου δεδομένων (Πηγή: Van Oosterom, Stoter, 2010) Εικόνα 58: 3D μοντέλο κτιρίου σε LoD1 (πάνω αριστερά), σε LoD2 (πάνω μέση, κάτω αριστερά) και σε LoD3 (πάνω δεξιά, κάτω δεξιά) (Πηγή: C.Ioannidis, 2015) Εικόνα 59: Παραδείγματα ενσωμάτωσης της 1D κλίμακας και του 2D χώρου σε 3D δομή. Στο πρώτο σχήμα, κάθε αντικείμενο του χάρτη παρουσιάζεται ως ένα πολύεδρο. Στο δεύτερο σχήμα, οι 2D χάρτες είναι διατομές αυτού του 3D μοντέλου. Στο τρίτο σχήμα, για διαδραστική χρήση πρέπει να εφαρμόζεται ένα πλαίσιο οριοθέτησης (Πηγή: Stoter, Ledoux, 2012) Εικόνα 60: Παίρνοντας μια αυθαίρετη διατομή στον 3D κύβο (2D space + 1D scale) δημιουργείται μια 2D αναπαράσταση, η οποία έχει μικτή κλίμακα: κοντά στον παρατηρητή παρουσιάζεται μεγάλη λεπτομέρεια, ενώ πιο πέρα μειώνεται. Για 4D μοντέλα (3D space + 1D scale) μπορεί να εκτελεσθεί παρόμοια εφαρμογή (Πηγή: Stoter, Ledoux, 2012) Τράνακα Πηνελόπη 11

14 Εικόνα 61: 3D μοντελοποίηση του θορύβου (Πηγή: Stoter, Ledoux, 2012). 174 Εικόνα 62: Απεικόνιση του χρόνου ως τρίτη διάσταση σε δύο περιπτώσεις: αριστερά στην κατάτμηση γεωτεμαχίων, δεξιά στη μεταβολή κινητών αντικειμένων (Πηγή: Stoter, Ledoux, 2012) Εικόνα 63: Αρχιτεκτονική του πρωτοτύπου του 3D κτηματολογίου (Πηγή: Hoogeveen, Jansen, 2010) Εικόνα 64: UML διάγραμμα περιπτώσεων- χρήσης (Πηγή: Hoogeveen, Jansen, 2010) Εικόνα 65: Επικάλυψη διαφορετικών ιδιοκτησιακών μονάδων και δικαιωμάτων (Πηγή: Τσιλιάκου, 2014) Πίνακας Πινάκων Πίνακας 1: Σύγκριση των LADM και IndoorGML (Πηγή: Zlatanova, Van Oosterom, 2016) Πίνακας 2: Διάσπαση ενός τμήματος σε δύο (Πηγή: Qiao Liang, 2008) Πίνακας 3: Η αναπαράσταση του χρόνου σε χωροχρονικά μοντέλα (Πηγή: Stoter, Ledoux, 2012) Πίνακας 4: Κατανομή του προϋπολογισμού στα διάφορα στάδια του έργου (Πηγή: Hoogeveen, Jansen, 2010) Τράνακα Πηνελόπη 12

15 ΑΡΚΤΙΚΟΛΕΞΑ ADE BIM CAD C.C.D.M. CGA DSM F.I.G. G.I.S. GML G.P.S. IFC INSPIRE I.S.O. ITC KLIC L.A. L.A.D.M. L.I.S. LoD LSO M.D.A. NCGIA OCL Application Domain Extensions Building Information Modelling (Μοντέλο Κτηριακών Πληροφοριών) Computer-aided design (Συστήματα Ηλεκτρονικής Σχεδίασης) Core Cadastral Domain Model Computer Generated Architecture Digital Surface Model Federation Internationale des Géomètres Geographic Information System Geography Markup Language Global Positioning System Industry Foundation Classes INfrastructure for SPatial InfoRmation in Europe International Standard Organisation (Διεθνής Οργανισμός Προτύπων) Information and Communication Technology Cable and Pipeline Information Centre Land Administration Land Administration Domain Model Land Information System (Σύστημα Πληροφοριών Γης) Level of Detail (Επίπεδο Λεπτομέρειας) Ορθοφωτογραφίες μεγάλης κλίμακας Model Driven Architecture National Center for Geographic Information and Analysis Object Constrained Language Τράνακα Πηνελόπη 13

16 OEM OGC SSD UML URI VLSO XML Ε.Κ. ΕΚΧΑ ΑΕ Σ.Γ.Π. Τ.Ε.Ε. Object Exchange Model Open Geospatial Consortium (Ανοιχτή Γεωχωρική Κοινοπραξία) Semi-Structured Data Unified Modeling Language Uniform Resource Identifier Ορθοφωτογραφίες πολύ μεγάλης κλίμακας Extensible Markup Language Εθνικό Κτηματολόγιο Εθνικό Κτηματολόγιο και Χαρτογράφηση Ανώνυμη Εταιρεία Σύστημα Γεωγραφικών Πληροφοριών Τεχνικό Επιμελητήριο Ελλάδος Τράνακα Πηνελόπη 14

17 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Το κτηματολόγιο είναι το πιο εξελιγμένο σύστημα καταγραφής χωρικών πληροφοριών σχετικά με τα ακίνητα. Απαιτεί υψηλό βαθμό οργάνωσης, ώστε οι πληροφορίες που διαχειρίζεται να είναι κατάλληλες, στη σωστή κλίμακα, επαρκείς, διαθέσιμες και ενήμερες σε κάθε χρόνο, με στόχο να είναι ένα αποτελεσματικό εργαλείο για την ανάπτυξη της χώρας σε διάφορους τομείς. Τις τελευταίες δεκαετίες, όμως, που οι άνθρωποι τείνουν ολοένα και περισσότερο να ζουν σε υψηλής πυκνότητας αστικά κτίρια, συνήθως σε πολυώροφες κατασκευές πολλαπλής λειτουργικότητας, το 2D κτηματολογικό σύστημα δεν είναι κατάλληλο για να περιγράψει τη σύνθετη πραγματικότητα που δημιουργείται και να διαχειριστεί και να αναπαραστήσει τα ιδιοκτησιακά δικαιώματα πολλών διαστάσεων, περιορισμούς και ευθύνες σε ένα nd πλαίσιο. Για αυτό το λόγο, τα τελευταία χρόνια έχει παρατηρηθεί μεγάλο ενδιαφέρον από τη διεθνή επιστημονική κοινότητα για το κτηματολόγιο πολλών διαστάσεων και κυρίως από το χώρο των επιστημών, οι οποίες είναι σχετικές με γεωγραφικές πληροφορίες και με την καταγραφή και απεικόνιση διαφόρων φαινομένων. Πραγματοποιούνται, λοιπόν, πολλές έρευνες διεθνώς για την ανάπτυξη nd κτηματολογίου, το οποίο θα απεικονίζει σε κάθε χρονική στιγμή την υπάρχουσα πραγματικότητα, με όλες τις μη συμβατικές περιπτώσεις του δομούμενο περιβάλλοντος. Όσον αφορά στην nd απεικόνιση και τα nd μοντέλα πόλεων, οι εξελίξεις είναι ραγδαίες και το ενδιαφέρον των ειδικών γίνεται όλο και μεγαλύτερο. Κατά τη διάρκεια των τελευταίων ετών, οι τεχνικές απεικόνισης nd μοντέλων έχουν αναπτυχθεί πολύ γρήγορα. Τα χωρικά δεδομένα πολλών διαστάσεων βρίσκουν χρησιμότητα σε πολλές εφαρμογές, ειδικά στις πόλεις, όταν για παράδειγμα είναι επιθυμητή η οπτική αναπαράσταση της φυσικής γήινης πραγματικότητας για το σχεδιασμό και την ανάπτυξη του περιβάλλοντα χώρου. Έτσι, και στο χώρο του κτηματολογίου, για τη βέλτιστη αναπαράσταση της ιδιοκτησίας είναι απαραίτητη η απεικόνιση των nd κτηματολογικών αντικειμένων σε κτηματολογικούς χάρτες πολλαπλών κλιμάκων, στους οποίους φαίνεται η θέση και το περιεχόμενο των αντικειμένων και των ιδιοκτησιών στο χώρο κάθε χρονική στιγμή. Τράνακα Πηνελόπη 15

18 Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάλυση του τρόπου, με τον οποίο θα μπορούσαν να εξελιχθούν οι τεχνικές προδιαγραφές του Εθνικού Κτηματολογίου, με σκοπό την υλοποίηση ενός σύγχρονου, ψηφιακού κτηματολογικού συστήματος πολλών διαστάσεων στην Ελλάδα. Ένα σύστημα, δηλαδή, στο οποίο θα περιέχονται όλα τα τρισδιάστατα ιδιοκτησιακά αντικείμενα, με συστηματική καταγραφή της διάστασης του χρόνου και με εισαγωγή των πολλαπλών επιπέδων λεπτομέρειας. Είναι πλέον απαραίτητη η γεωμετρική αναπαράσταση της τρίτης διάστασης, η καταγραφή του χρόνου διάρκειας κάθε δικαιώματος και η εισαγωγή της κλίμακας, δηλαδή της λεπτομέρειας στην καταγραφή και απόδοση των κτηματολογικών αντικειμένων. Στην προοπτική ανάπτυξης nd κτηματολογίου στη χώρα μας, κρίνεται σκόπιμο να αξιοποιηθεί η διεθνής εμπειρία και πρακτική. Ένα ψηφιακό 5D κτηματολόγιο πρέπει να περιλαμβάνει 5D κτηματολογικά δεδομένα, εφαρμογές και συστήματα απεικόνισης όλα στις 5 διαστάσεις. Πιο συγκεκριμένα, η εργασία αναπτύσσεται σε οχτώ κεφάλαια ως εξής: Στην εισαγωγή εξηγείται η αναγκαιότητα του κτηματολογίου ως θεσμός ανάπτυξης για κάθε χώρα σε διάφορους τομείς, που έχει ως στόχο την καταγραφή, προστασία και διαχείριση των εμπράγματων δικαιωμάτων. Στο κεφάλαιο 2 -ΔΙΕΘΝΗ ΠΡΟΤΥΠΑ- αναλύονται διεθνή πρότυπα, όπως το Κτηματολόγιο 2014, που αποτελεί τη βάση ενός οράματος για ένα μελλοντικό σύστημα κτηματολογίου, το σύστημα L.A.D.M. (Land Administration Domain Model), η οδηγία INSPIRE (INfrastructure for SPatial InfoRmation in Europe), με την οποία καθιερώνεται η ιδέα της Υποδομής Χωρικών Δεδομένων και το CityGML, το οποίο είναι το νεότερο πρότυπο για απεικόνιση 3D πληροφορίας. Στο κεφάλαιο 3-3D ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ- αναφέρονται οι τεχνικές πτυχές και τα είδη του 3D κτηματολογίου και εξετάζεται ο τρόπος με τον οποίο μπορεί να επιτευχθεί η μετάβαση από το 2D κτηματολόγιο στο 3D. Επίσης, εξηγείται ποια μορφή 3D κτηματολογίου θα μπορούσε να υιοθετηθεί, καθώς και τα μελλοντικά σχέδια του Εθνικού Κτηματολογίου. Στο κεφάλαιο 4-3D ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ- παρουσιάζονται τα σημαντικότερα στοιχεία της 3D απεικόνισης στον τομέα του κτηματολογίου και εξηγείται η Τράνακα Πηνελόπη 16

19 αναγκαιότητα των ακριβών 3D περιγραφών της ιδιοκτησίας, μέσω της ανάπτυξης 3D μοντέλων της πραγματικότητας. Στο κεφάλαιο 5-4D ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ- δίνεται ο ορισμός του 4D κτηματολογίου και παρουσιάζονται οι βασικότερες περιπτώσεις που απαιτούν 4D κτηματολογική εγγραφή. Επίσης, αναλύεται η μεθοδολογία ανάπτυξης 4D κτηματολογίου, με έμφαση στην αναγκαιότητα χρήσης του προτύπου LADM για το σκοπό αυτό. Στο κεφάλαιο 6 -ΘΕΩΡΙΑ ΓΙΑ ΤΑ ΧΩΡΟ-ΧΡΟΝΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ- παρουσιάζονται οι εφαρμογές που χρησιμοποιούνται τα χωρο-χρονικά μοντέλα για τη διαχείριση της γης, με σκοπό την παρακολούθηση και την ανάλυση των αλλαγών που πραγματοποιούνται στο πέρασμα του χρόνου. Επίσης, αναλύονται τα βασικότερα χωρο-χρονικά μοντέλα, τα οποία έχουν προσαρμοστεί, ώστε να δημιουργηθούν πολλά άλλα τέτοια μοντέλα. Στο κεφάλαιο 7-5D ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ- δίνεται ο ορισμός του 5D κτηματολογίου και αναλύεται η μεθοδολογία μοντελοποίησης των 5D δεδομένων. Επίσης, παρουσιάζονται μαθηματικές θεωρίες για την μοντελοποίηση πολλών διαστάσεων και δίνεται το πλαίσιο 5D μοντελοποίησης με χρήση της φωτογραμμετρίας. Τέλος, στο κεφάλαιο 8 -ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΚΑΙ ΝΟΜΙΚΕΣ ΠΑΡΕΜΒΑΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟΥ - αναλύεται ο τρόπος με τον οποίο θα μπορούσαν να εξελιχθούν οι τεχνικές προδιαγραφές του Εθνικού Κτηματολογίου στην Ελλάδα, με σκοπό την υλοποίηση ενός σύγχρονου, ψηφιακού κτηματολογικού συστήματος πολλών διαστάσεων. Συγκεκριμένα, περιγράφονται τα nd εμπράγματα δικαιώματα που πρέπει να εγγράφονται στη νέα ψηφιακή βάση δεδομένων, ποιες είναι οι μέθοδοι συλλογής δεδομένων, ποιες τεχνικές μοντελοποίησης μπορούν να χρησιμοποιηθούν και πώς αλλάζουν τα κτηματολογικά διαγράμματα. Τέλος, παρουσιάζεται το πλαίσιο εργασιών που πρέπει να ακολουθηθεί για την υλοποίηση μιας πιλοτικής εφαρμογής 3D κτηματολογίου, το χρονοδιάγραμμα του έργου αυτού, τα οφέλη, καθώς και τα προβλήματα που μπορεί να προκύψουν. Τράνακα Πηνελόπη 17

20 ABSTRACT Cadastre is the most developed system for the registration of spatial information concerning real property. It requires high degree of organization, so the information that it manages to be appropriate, at the right scale, adequate, available and up to date at any time, in order to be an effective tool for the country's development in various fields. However, during the last decades people increasingly tend to live in high-density urban buildings, usually in highrise multi-functionality construction. Therefore, 2D cadastral system is not sufficient neither to describe this complex reality, nor to manage and represent the real rights of many dimensions (nd), restrictions and responsibilities in an nd context. For this reason, great interest has been given by the scientific community, in recent years, to nd cadastre and mainly by the field of science, such as those who related to geographic information, the registration and display of different phenomena. Thus, many researches are conducted worldwide, in order to develop nd cadastre, which will represent the current reality, with all the unconventional cases of build-environment, at any given time. The progress is rapid and the interest of experts is becoming greater, regarding the nd representation and the nd city models. During recent years, many techniques have been developed for the representation of nd models. The nd spatial data are useful for many applications, especially in cities, such as the visualization of earth, which is needed for the design and development of the surrounding area. Thus, the nd representation of cadastral objects at multiple scales cadastral maps is necessary for the best representation of real property. These maps show the location and the content of objects and properties in the area each given time. The purpose of the this diploma thesis is the analysis of the way the technical specifications of the National Land Registry could improve, in order to implement a modern, digital nd cadastral system in Greece. A system which will include all the 3D property objects, with information as the spatial dimensions and multiple layers of details always included. So, the visualization of the third dimension, the duration of each right and the input scale are now Τράνακα Πηνελόπη 18

21 necessary information to be included. According to the thought of creating an nd cadastral system in Greece, it is appropriate national experience and practice to be used. A 5D cadastral system should be include 5D cadastral data, 5D applications and 5D representation systems. More specifically, the thesis is divided in eight chapters as follows: In the introduction, the necessity of the Cadastre, which main purpose is the inventory, protection and management of real rights, as a mean of development for each country is represented. In chapter 2 -NATIONAL STANDARDS- national standards are analyzed, such as Cadastre 2014, which is the foundation of the future prospect of cadastral system, L.A.D.M. (Land Administration Domain Model), INSPIRE (INfrastructure for SPatial InfoRmation in Europe), where the idea of Structural Spatial Data is based on and the CityGML, which is the newest standard of representing 3D information. In chapter 3-3D CADASTRE- technical aspects and the various types of 3D cadastre are mentioned and the way of the transition from 2D to 3D cadastre is examined. Furthermore, it is discussed which form of 3D cadastre should be implemented and also the future plans of the National Cadastre. In chapter 4-3D MODELING- the most important aspects of 3D representation in the field of cadastre are presented and the necessity of the exact 3D descriptions of property rights is discussed. In chapter 5-4D CADASTRE- the definition of 4D cadastre is given and the most important cases of 4D cadastre need are presented. Also, the method of development of 4D cadastre is analyzed, where great importance in the use of LADM standard is given. In chapter 6 -THEORY OF TIME-SPACE DATA MODELS- the applications, where time-space models are been used for the management of land, with the purpose of observation and the analyses of changes as time passing by, are presented. In addition, the basic space-time models are analyzed, which have been adjusted, so many more models to be created. Τράνακα Πηνελόπη 19

22 In chapter 7-5D CADASTRE- the definition of 5D cadastre is given and the method of modeling the 5D objects is analyzed. Furthermore, mathematical theories are presented, which are used for nd modeling, and the concept of 5D modeling through the use of photogrammetry is given. Finally, in chapter 8 -TECHNICAL AND LEGAL APPROACHES FOR THE DEVELOPMENT OF nd CADASTRE IN GREECE- the way of evolution the technical specifications of national cadastre in Greece should came through, is presented, with the purpose of creating a modern, digital multi-dimensional cadastre system. Specifically, the nd real rights are described, which have to be registered in the new digital data base, also what that methods of collecting data are and what methods of modeling can be used and how the cadastral maps are been changed. At last, the actions, which have to be made in order to create a pilot application of 3D cadastre, are presented, as well as the timeline of these actions, the benefits and the problems which may occur. Τράνακα Πηνελόπη 20

23 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Το κτηματολόγιο είναι το πιο εξελιγμένο σύστημα καταγραφής χωρικών πληροφοριών σχετικά με τα ακίνητα. Ένα σύγχρονο σύστημα κτηματολογίου, λόγω του σχεδιασμού του, συνεπάγεται την κλίμακα, άρα την ακρίβεια και τις ιδιότητες των χωρικών πληροφοριών. Τα χαρακτηριστικά αυτά, απαιτούν υψηλό βαθμό οργάνωσης, ώστε να επιτυγχάνεται η σωστή λειτουργία και η ανάπτυξη του σύγχρονου κτηματολογίου. Ένα σύστημα κτηματολογίου μιας χώρας πρέπει να απαντά κάθε χρονική στιγμή με μεγάλη ακρίβεια και αξιοπιστία στα ερωτήματα ποιος έχει τί ή διαχειρίζεται τί, πού είναι αυτό και ποια δικαιώματα του αντιστοιχούν σχετικά με όλα τα γεωτεμάχια ή γενικότερα τα ακίνητα της χώρας. Στο κτηματολόγιο πραγματοποιείται συστηματική καταγραφή πληροφοριών σχετικών με όλα τα γεωτεμάχια ή τα ακίνητα της χώρας, τα οποία μπορεί να είναι εντός ή εκτός συναλλαγής, ιδιωτικά ή δημόσια και να βρίσκονται στον αστικό, αγροτικό ή δασικό χώρο. Το κτηματολόγιο έχει δημόσιο χαρακτήρα, δηλαδή συντάσσεται, ενημερώνεται και λειτουργεί με ευθύνη και εγγύηση του δημοσίου. Περιβάλλεται από την αποδεικτική ισχύ των περιεχόμενων πληροφοριών του, οι οποίες με χρήση της σύγχρονης τεχνολογίας, είναι διαθέσιμες σε κάθε χρόνο, ώστε να μεγιστοποιηθούν οι δυνατότητες του κτηματολογίου. Οι πληροφορίες αυτές αναφέρονται κυρίως στα αναγνωρισμένα νομικά δικαιώματα και στα λοιπά υφιστάμενα εμπράγματα δικαιώματα επί των γεωτεμαχίων ή των ακινήτων και στα φυσικά ή νομικά πρόσωπα, στα οποία αντιστοιχίζονται αμφιμονοσήμαντα τα καταχωρισμένα εμπράγματα δικαιώματα. Οι πληροφορίες περιγράφουν τα γεωτεμάχια ή τα ακίνητα και τα απεικονίζουν γεωγραφικά κατά θέση, μορφή και μέγεθος σε χάρτες μεγάλης κλίμακας. Επομένως, ένα σύγχρονο σύστημα κτηματολογίου μιας χώρας ορίζεται ως ένα γενικό, με δημόσιο χαρακτήρα σύστημα καταγραφής χωρικών πληροφοριών με γεωγραφική απεικόνιση, το οποίο περιέχει πληροφορίες γεωγραφικές και περιγραφικές, με αμφιμονοσήμαντη αλληλεξάρτηση, για όλα τα γεωτεμάχια ή ακίνητα της χώρας, κάθε κατηγορίας, μορφής ή χρήσης με τα αντίστοιχα νομικά και εμπράγματα δικαιώματα κάθε ιδιωτικού ή δημόσιου προσώπου, κάθε Τράνακα Πηνελόπη 21

24 μορφής ή κατηγορίας, οι οποίες έχουν αποδεικτική ισχύ και είναι κατάλληλες, επαρκείς, στη σωστή κλίμακα (ή ακρίβεια), αξιόπιστες, διαθέσιμες και ενήμερες κάθε χρονική στιγμή, προκειμένου να εξυπηρετηθούν καλύτερα οι προκαθορισμένοι στόχοι και οι πολλαπλοί σκοποί σε κάθε τομέα εξυπηρέτησης (operation, management, policy) και σε κάθε επίπεδο διοίκησης της χώρας (Ζεντέλης, 2011). Στόχος του κτηματολογίου είναι η καταγραφή, προστασία και διαχείριση των εμπράγματων δικαιωμάτων των εντός και εκτός συναλλαγής ακινήτων, με σκοπό να είναι ένα αποτελεσματικό εργαλείο για την ανάπτυξη της χώρας σε διάφορους τομείς. Τράνακα Πηνελόπη 22

25 2. ΔΙΕΘΝΗ ΠΡΟΤΥΠΑ Στο κεφάλαιο αυτό δίνεται έμφαση σε θέματα που αφορούν το μέλλον των συστημάτων κτηματολογίου, όπως το Κτηματολόγιο 2014, που αποτελεί τη βάση ενός οράματος για ένα μελλοντικό σύστημα κτηματολογίου, το σύστημα L.A.D.M. (Land Administration Domain Model), που εκφράζει με βάση το Κτηματολόγιο 2014 την προσπάθεια τυποποίησης I.S.O. (Διεθνής Οργανισμός Προτύπων) των συστημάτων κτηματολογίου, την οδηγία INSPIRE (INfrastructure for SPatial InfoRmation in Europe), με την οποία καθιερώνεται η ιδέα της Υποδομής Χωρικών Δεδομένων και το CityGML, το οποίο είναι το νεότερο πρότυπο για απεικόνιση 3D πληροφορίας. Τέλος, περιγράφεται μια προσπάθεια σύνδεσης των προτύπων IndoorGML και LADM, εστιάζοντας στην πλοήγηση σε εσωτερικό χώρο Κτηματολόγιο 2014 (Cadastre 2014) Η Επιτροπή 7 της F.I.G. (Federation Internationale des Géomètres) δημοσίευσε το 1998 μελέτη με τίτλο Cadastre 2014: A vision for a future Cadastral system. Η μελέτη αυτή βασίζεται σε πρωτοβουλία των Kaufmann και Steudler και αναγνωρίζει την αλλαγή στις σχέσεις των ανθρώπων με τη γη, τον κοινωνικό ρόλο των κυβερνήσεων και το ρόλο των μηχανικών, καθώς και τη σημαντική επίδραση της τεχνολογίας και του ιδιωτικού τομέα στις μεταρρυθμιστικές αλλαγές των συστημάτων κτηματολογίου. Επίσης, έλαβε υπόψη της την αυξανόμενη και εξελισσόμενη αυτοματοποίηση και την αυξανόμενη σημασία του κτηματολογίου, ως βάση ενός ευρύτερου L.I.S. (Land Information System- Σύστημα Πληροφοριών Γης), αλλά και τις αδυναμίες και τις δυνατότητες των λειτουργούντων κτηματολογικών συστημάτων. Έτσι, παρουσίασε τα γενικευμένα χαρακτηριστικά που πρέπει να έχουν στο μέλλον τα συστήματα κτηματολογίου, με προοπτική εικοσαετίας από το Σκοπός της μελέτης αυτής ήταν να εκφράσει, με βάση τις διαμορφούμενες τάσεις, ένα όραμα για το πού θα βρίσκονται ως το 2014 τα συστήματα κτηματολογίου (Kaufmann, 1998). Για πολλές δεκαετίες τα λειτουργούντα παραδοσιακά συστήματα κτηματολογίου διατηρούσαν τη δημόσια εμπιστοσύνη για την αξιοπιστία και την Τράνακα Πηνελόπη 23

26 ασφάλεια της ιδιωτικής ιδιοκτησίας. Η μεγάλη, όμως, τεχνολογική εξέλιξη, οι κοινωνικές αλλαγές, η παγκοσμιοποίηση και η αύξηση των διασυνδέσεων των επιχειρησιακών σχέσεων με τις περιβαλλοντικές και νομικές επιπτώσεις, έχουν θέσει σε δοκιμασία αλλαγών τα παραδοσιακά κτηματολόγια, τα οποία δεν μπορούν να προσαρμοσθούν σε όλες τις νέες εξελίξεις. Η αναγκαιότητα, λοιπόν, για μεταρρυθμίσεις ήταν ο κύριος λόγος για την εκπόνηση της μελέτης «Κτηματολόγιο 2014», τα κυριότερα αποτελέσματα της οποίας είναι τα εξής (Steudler, 2014): Τα συστήματα κτηματολογίου στις ανεπτυγμένες χώρες επιχειρούν να είναι περισσότερο καλά από όσο θα ήταν πραγματικά απαραίτητο. Η προσπάθεια αυτή, όμως, συνεπάγεται δυσκίνητες, χρονοβόρες και οικονομικά πολυδάπανες διαδικασίες και υπηρεσίες Η αυτοματοποίηση των συστημάτων κτηματολογίου αποτελεί ένα κατάλληλο εργαλείο για τη βελτίωση της απόδοσής τους. Ωστόσο, η αυτοματοποίηση των παραδοσιακών τελειοποιημένων συστημάτων, χωρίς αναδιοργάνωση των διαδικασιών, μπορεί να καταλήξει στην αποτυχία της λειτουργίας τους Η καινοτομία των συστημάτων κτηματολογίου τείνει στη λογική που θέλει τα συστήματα αυτά να περιέχονται στα L.I.S. Τα θέματα της απόσβεσης του κόστους και της συμβολής του ιδιωτικού τομέα γίνονται ολοένα και περισσότερο σημαντικά για τα συστήματα κτηματολογίου Το κτηματολόγιο με βάση τη μελέτη Κτηματολόγιο 2014 (Steudler, 2014): Θα αποτελέσει μια ολοκληρωμένη τεκμηρίωση των δημοσίων και ιδιωτικών δικαιωμάτων και περιορισμών για τους ιδιοκτήτες ή τους χρήστες της γης Θα εμπεριέχεται σε ένα ευρύτερο σύστημα πληροφοριών γης, πλήρως συνδεδεμένο και αυτοματοποιημένο, χωρίς διάκριση της καταγραφής της γης και της κτηματολογικής χαρτογράφησης Θα παραμείνει δημόσια αποστολή, αν και η λειτουργική εργασία θα γίνεται από ιδιωτικούς οργανισμούς Θα έχει 100% απόσβεση κόστους Τράνακα Πηνελόπη 24

27 Μπορεί να παρέχει τις κατάλληλες υπηρεσίες σε διαφορετικές κοινωνίες και με χαμηλότερο κόστος από αυτό των σημερινών συστημάτων Δε θα επικεντρώνονται μόνο στα ιδιωτικά δικαιώματα, αλλά όλο και περισσότερο και στα δημόσια δικαιώματα, καθώς και στους περιορισμούς Σύμφωνα με τον ορισμό του Henssen (1995), το Κτηματολόγιο 2014 είναι μια μεθοδικά οργανωμένη δημόσια απογραφή δεδομένων που αφορά σε όλα τα νομικά αναγνωρισμένα γεωτεμάχια σε μία συγκεκριμένη χώρα ή περιφέρεια, βασισμένη σε μια αποτύπωση των ορίων τους. Τέτοια νομικά αναγνωρισμένα γεωτεμάχια αναγνωρίζονται συστηματικά με βάση μοναδικούς προσδιορισμούς και ορίζονται είτε από το ιδιωτικό, είτε από το δημόσιο δίκαιο. Τα όρια της ιδιοκτησίας, δηλαδή ο κωδικός προσδιορισμού μαζί με περιγραφικές πληροφορίες μπορούν να δείξουν για κάθε γεωτεμάχιο χωριστά τη φύση, το μέγεθος, την αξία και τα νομικά δικαιώματα ή τους περιορισμούς που συνδέονται με αυτό. Επιπρόσθετα, με αυτές τις περιγραφικές πληροφορίες, που καθορίζουν το αντικείμενο γης, το Κτηματολόγιο 2014 περιέχει τις επίσημες καταχωρίσεις των δικαιωμάτων στα νομικά αντικείμενα της γης. Τέλος, το Κτηματολόγιο 2014 μπορεί να δώσει απαντήσεις στις ερωτήσεις πού, πόσα, ποιος και με ποιο τρόπο. Αναλύοντας τα αποτελέσματα της μελέτης, διατυπώθηκαν από αυτή έξι δηλώσεις αναφερόμενες στο στόχο, το περιεχόμενο, την οργάνωση, την τεχνολογική εξέλιξη, την ιδιωτικοποίηση και την απόσβεση του κόστους, που θα είχαν τα κτηματολογικά συστήματα στα επόμενα χρόνια. Οι δηλώσεις αυτές συνοψίζονται παρακάτω (Steudler, 2014): 1) Το Κτηματολόγιο 2014 θα αποδίδει την πλήρη νομική κατάσταση της γης, συμπεριλαμβανομένων και των δημόσιων δικαιωμάτων και περιορισμών. Αυτό απορρέει από το γεγονός, ότι το Κτηματολόγιο 2014 θα πρέπει να τεκμηριώσει με ασφάλεια όλες τις νομικές πτυχές της γης, ακόμα και της ιδιωτικής ιδιοκτησίας έναντι της δημόσιας και αντίστροφα. 2) Ο διαχωρισμός μεταξύ χαρτών και μητρώου θα καταργηθεί. Αυτό σημαίνει πως διάφορα πρόσωπα, όπως τοπογράφοι, δικηγόροι και συμβολαιογράφοι θα έχουν σύνθετο και συγκοινωνούντα ρόλο στην καταγραφή της γης. Τράνακα Πηνελόπη 25

28 3) Οι κτηματικοί χάρτες θα καταργηθούν. Στην πραγματικότητα, οι χάρτες αυτοί θα υπάρχουν αποθηκευμένοι σε ένα σύστημα πληροφοριών γης, επιτρέποντας με τη βοήθεια της τεχνολογίας τη δημιουργία χαρτών διαφορετικής κλίμακας από το ίδιο μοντέλο δεδομένων. 4) Το κτηματολόγιο με χαρτί και μολύβι θα αντικατασταθεί. Η χρήση της γεωπληροφορικής θα αλλάξει ριζικά τον τρόπο εργασίας των τοπογράφων και η μοντελοποίηση της χωρικής πληροφορίας θα κυριαρχεί στη διαχείριση των χωρικών αντικειμένων. 5) Το Κτηματολόγιο 2014 θα είναι σε υψηλό βαθμό ιδιωτικοποιημένο. Ο δημόσιος και ο ιδιωτικός τομέας θα συνεργάζονται στενά. Η ιδιωτικοποίηση του κτηματολογίου έρχεται ως αποτέλεσμα οικονομικών τάσεων και αλλαγών. Ο ιδιωτικός τομέας θα είναι υπεύθυνος για την ανοικοδόμηση και διατήρηση του κτηματολογικού συστήματος, ωστόσο, ο δημόσιος τομέας θα επιβλέπει και θα ελέγχει τις διαδικασίες. 6) Ο θεσμός του Κτηματολογίου 2014 θα έχει οικονομική δομή, που θα επιτρέπει την απόσβεση του κόστους επένδυσης και τήρησης. Η καταγραφή της γης θα πρέπει να αποφέρει έσοδα στους λειτουργούς του κτηματολογίου, τουλάχιστον ίσα με το λειτουργικό του κόστος. Το Κτηματολόγιο 2014 υλοποιείται με βάση την αρχή της νομικής ανεξαρτησίας. Η αρχή αυτή ορίζει, ότι τα νομικά αναγνωρισμένα γεωτεμάχια, όντας υποκείμενα στον ίδιο νόμο και από μια μοναδική διαδικασία αναγνώρισης δικαιωμάτων, πρέπει να οργανώνονται σε ένα ανεξάρτητο επίπεδο πληροφοριών και για κάθε διαδικασία αναγνώρισης δικαιούχων, που ορίζεται από ένα συγκεκριμένο νόμο, πρέπει να δημιουργείται ένα ειδικό επίπεδο πληροφοριών για τα γεωτεμάχια που δημιουργήθηκαν κάτω από αυτή την διαδικασία. Βάσει των παραπάνω, το Κτηματολόγιο 2014 βασίζεται σε ένα μοντέλο δεδομένων οργανωμένο σύμφωνα με τη νομοθεσία που ισχύει για τα διαφορετικά νομικά αναγνωρισμένα γεωτεμάχια σε μια συγκεκριμένη χώρα. Συμπερασματικά, ο θεσμός του Κτηματολογίου 2014 υπακούει σε τέσσερις κανόνες βασισμένους στις αρχές των παραδοσιακών κτηματολογικών Τράνακα Πηνελόπη 26

29 συστημάτων. Αρχικά καταγράφει όλα τα είδη δικαιωμάτων και περιορισμών σύμφωνα με τις αρχές της εγγραφής, της συγκατάθεσης, της δημοσιότητας και της ιδιαιτερότητας και σύμφωνα με την νομοθεσία, ιδιωτική και δημόσια κάθε χώρας. Δευτερευόντως, αξιοποιεί την εξέλιξη της τεχνολογίας για την υλοποίησή του και υιοθετεί διαδικασίες που παρέχουν τη μέγιστη ασφάλεια και αποτελεσματικότητα. Παράλληλα, πραγματοποιείται μια συνεργασία μεταξύ δημόσιου και ιδιωτικού τομέα, με τη συμβολή του δημόσιου τομέα στον έλεγχο των εργασιών και με εκείνη του ιδιωτικού στην αποδοτικότητα και την ευελιξία τους. Σημειώνεται, τέλος, ότι το Κτηματολόγιο 2014, το οποίο έχει μεταφραστεί σε 27 γλώσσες και δημοσιεύεται στην ιστοσελίδα της F.I.G., αποτέλεσε τη βάση για την ανάπτυξη των μοντέλων L.A.D.M To Σύστημα L.A.D.M. (Land Administration Domain Model) Μια σημαντική προσπάθεια τυποποίησης των συστημάτων κτηματολογίου άρχισε το 2002 με την πρόταση των Lemmen και Van Oosterom για τη δημιουργία του Core Cadastral Domain Model (C.C.D.M.), το οποίο παρουσιάστηκε σε εξελιγμένη μορφή το 2005 στη Μόσχα. Το C.C.D.M. εξελίχθηκε στην πορεία στο Land Administration Domain Model (L.A.D.M.) και χαρακτηρίζεται ως διεθνές πρότυπο από την 1 η Νοεμβρίου 2012 από το Διεθνή Οργανισμό Προτύπων (I.S.O.) και την Τεχνική Επιτροπή για τις γεωγραφικές πληροφορίες της Ευρωπαϊκής Επιτροπής Τυποποίησης. Το L.A.D.M. (ISO 19152) είναι ένα σχεδιαζόμενο σύγχρονο σύστημα διαχείρισης της γης, το οποίο αποσκοπεί στην καταγραφή και τη διάδοση πληροφοριών σχετικών με την ιδιοκτησία, τη χρήση και την αξία της γης. Ειδικότερα, αποσκοπεί να καλύψει τις διεθνείς αντιλήψεις σχετικά με το L.A. (Land Administration- Διοίκηση Γης). Το σύστημα αυτό επιτρέπει στους χρήστες της ίδιας χώρας ή και χρήστες διαφόρων χωρών να επικοινωνούν στην ίδια γλώσσα οντοτήτων. Είναι ένα μοντέλο αναφοράς γης, το οποίο έχει δομή M.D.A. (Model Driven Architecture), μπορεί να επεκταθεί για την ανάπτυξη αποτελεσματικών συστημάτων L.A. από διάφορες χώρες και μπορεί να Τράνακα Πηνελόπη 27

30 βοηθήσει στη λήψη αποφάσεων για θέματα διαχείρισης φυσικών πόρων, περιβαλλοντικών, πολεοδομικών κ.τ.λ. (Lemmen, Van Oosterom, 2010). Κάθε χώρα έχει υλοποιήσει το δικό της σύστημα διοίκησης γης, δημιουργώντας οι περισσότερες σύγχρονα κτηματολογικά συστήματα. Δεν υπάρχει, λοιπόν εκ των πραγμάτων, η ίδια γλώσσα επικοινωνίας μεταξύ τους. Στόχος του L.A.D.M. είναι η ανάγκη για επικοινωνία των συστημάτων σε ένα πλαίσιο με διεθνή ορολογία. Η εκπλήρωση του στόχου αυτού σημαίνει τη δημιουργία υπηρεσιών τυποποιημένων πληροφοριών σε εθνικό και διεθνές επίπεδο, όπου η σημασιολογία για τη διοίκηση της γης θα πρέπει να είναι η ίδια μεταξύ περιοχών ή χωρών, αλλά και να δίνεται η δυνατότητα για την απαραίτητη εναρμόνιση του μοντέλου και την προσαρμογή του στα δεδομένα κάθε συστήματος (Lemmen, 2011). Παρόλο που κάθε σύστημα έχει διαφορετική δομή, σε όλα παρατηρούνται κάποιες κοινές αρχές, βασίζονται κατά κύριο λόγο στη σχέση ανθρώπου- γης και συνδέονται με δικαιώματα ιδιοκτησίας ή και χρήσης γης και στις περισσότερες χώρες επηρεάζονται και μορφοποιούνται με βάση την εξέλιξη της τεχνολογίας πληροφοριών και επικοινωνίας (Information and Communication Technology- ITC). Επιπλέον, κάθε σύστημα γενικά καλύπτει και δυο ακόμα αρχές/ λειτουργίες, κρατά το περιεχόμενο των σχέσεων ανθρώπου- γης συνεχώς ενημερωμένο με βάση τις διοικητικές ρυθμίσεις και παρέχει πληροφορία προερχόμενη από τις εγγραφές του Εθνικού Κτηματολογίου. Για τη σχεδίαση του μοντέλου έχουν ληφθεί υπόψη οι παραπάνω αρχές, καθώς και τέσσερις εκτιμήσεις, σύμφωνα με τις οποίες θα πρέπει (Lemmen, Van Oosterom, 2010): Να καλύψει το κοινό θεματικό πλαίσιο διοίκησης γης ανά τον κόσμο Να συμπεριλάβει το εννοιολογικό πλαίσιο του «Κτηματολογίου 2014» Να είναι όσο το δυνατόν πιο απλό και κατανοητό, ώστε να είναι εύχρηστο στην πράξη Να ακολουθεί τα διεθνή πρότυπα (ISO) όσον αφορά στα γεωχωρικά δεδομένα Το L.A.D.M. έχει μια γενικευμένη μορφή, δηλαδή έχει τη δυνατότητα να επεκταθεί και να συμπεριλάβει επιπρόσθετα χαρακτηριστικά, οργανισμούς και οντότητες, ώστε να καλύψει τις ανάγκες μιας περιοχής ή μιας χώρας. Σε γενικό Τράνακα Πηνελόπη 28

31 πλαίσιο, όμως καλύπτει τις βασικές πληροφορίες σχετικά με τη διοίκηση της γης, συμπεριλαμβανομένων και εκείνων που αφορούν σε καταγραφές πάνω από το νερό, πάνω στη γη, αλλά και σε στοιχεία που βρίσκονται πάνω ή και κάτω από την επιφάνειά της. Το εννοιολογικό μοντέλο του συνοψίζεται σε πέντε σύνολα οντοτήτων, τα οποία παρουσιάζονται παρακάτω (Lemmen, 2012): Συμβαλλόμενα μέρη (L.A. Parties), δηλαδή πρόσωπα ή ομάδες αυτών που έχουν δικαιώματα στη γη, όπως αυτά καταγράφονται από το σύστημα Κ κάθε χώρας Βασικές διοικητικές μονάδες (L.A. Basic Administrative Units), που περιλαμβάνουν τα ιδιοκτησιακά δικαιώματα, δηλαδή δικαιώματα, υποχρεώσεις και περιορισμούς σχετικά με τα ακίνητα Χωρικές μονάδες (L.A. Spatial Units), δηλαδή χωρικές μονάδες του συστήματος, που αντιπροσωπεύουν τη γη και το νερό και μπορεί να περιέχουν το νόμιμο χώρο ανοικοδόμησης κτιρίων, καθώς και δικτύων κοινής ωφέλειας. Η έννοια της χωρικής μονάδας ταυτίζεται σχεδόν με την έννοια του γεωτεμαχίου Πηγές χωρικών δεδομένων (L.A. Spatial Sources), όλα τα έγγραφα που σχετίζονται με την αποτύπωση των χωρικών μονάδων και Περιγραφές χωρικών δεδομένων (L.A. Spatial Representations), στις οποίες εμφανίζεται η γεωμετρία και η τοπολογία των χωρικών πηγών. Το εννοιολογικό σχήμα του μοντέλου έχει στηριχθεί σε μια δομή MDA, βάσει της οποίας αντιπροσωπεύονται τα σύνολα του μοντέλου με διάφορες σχέσεις, με τέτοιο τρόπο, ώστε να μπορεί να δημιουργηθεί ένα σύστημα διαχείρισης γης, στο οποίο εμφανίζονται δικαιώματα, υποχρεώσεις και περιορισμοί (Rights, Restrictions, Responsibilities-RRR) για κάθε χωρική μονάδα (Spatial Unit), που ανήκει σε ένα συγκεκριμένο πρόσωπο (Party) και για το οποίο το ιδιοκτησιακό καθεστώς αποδεικνύεται (Administrative Unit). Τράνακα Πηνελόπη 29

32 Εικόνα 1: Βασική Δομή του LADM- Draft ISO 2012 (Πηγή: Lemmen, 2012) Οι οντότητες του συστήματος (classes) με τις ιδιότητές τους (attributes) χωρίζονται σε σύνολα, τα οποία, ανάλογα με τα χαρακτηριστικά των οντοτήτων, είναι για τα περιγραφικά, τα διοικητικά ή τα χωρικά δεδομένα. Τα σύνολα αυτά είναι τα εξής (Lemmen, 2012): Σύνολο Προσώπων (Party Package) Σύνολο Διοίκησης/ Διαχείρισης (Administrative Unit) Σύνολο Χωρικής Μονάδας (Spatial Unit Package) Και το υποσύνολο Τοπογραφίας και Χωρικής Αναπαράστασης (Surveying and Representation Subpackage) Το L.A.D.M. είναι βασισμένο στη σειρά προτύπων ISO 19100, καθώς και σε άλλα πρότυπα. Όλες οι οντότητες έχουν ως πρόθεμα LA_. Επίσης, συνενώνονται με τη στερεότυπη οντότητα Feature_Type του ISO Η στερεότυπη αυτή οντότητα ονομάζεται blueprint και έχει ελάχιστο αριθμό πεδίων για να περιγράψουν την κατάσταση στην οποία μια οντότητα του L.A.D.M. αναφέρεται σε μια εξωτερική πηγή για πρόσωπα, διευθύνσεις, εκτιμήσεις, φορολογία και χρήσεις γης. Τράνακα Πηνελόπη 30

33 Εικόνα 2: Σύνολα και Οντότητες του LADM (Πηγή: Text for ISO/FDIS GI- LADM) Σύνολο Προσώπων (Party Package) Το σύνολο αυτό αποτελείται από τέσσερις οντότητες. Βασική οντότητα είναι η LA_Party (πρόσωπο), με την εξειδίκευσή της σε LA_Group Party (ομάδα προσώπων) και σε LA_Party Member (μέλος ομάδας προσώπου ή προσώπων). Τράνακα Πηνελόπη 31

34 Εικόνα 3: Οντότητες του Συνόλου Προσώπων (Πηγή: Text for ISO/FDIS GI- LADM) Σύνολο Διοίκησης/ Διαχείρισης (Administrative Unit) Αυτό το σύνολο αποτελείται από οχτώ οντότητες, από τις οποίες οι βασικές είναι η LA_BAUnit και η LA_RRR, η οποία υποδιαιρείται στις οντότητες LA_Right (δικαίωμα), LA_Restriction (περιορισμός) και LA_Responsibility (ευθύνη). Επιπλέον, υπάρχει η οντότητα LA_AdministrativeSource (διοικητική πηγή), LA_Mortgage (υποθήκη) και LA_RequiredRelationship BA Unit (σύνδεση βασικών διοικητικών μονάδων γης). Εικόνα 4: Οντότητες Διοικητικού Συνόλου (Πηγή: Text for ISO/FDIS GI-LADM) Τράνακα Πηνελόπη 32

35 Σύνολο Χωρικής Μονάδας (Spatial Unit Package) Το σύνολο αποτελείται από έξι οντότητες. Βασική οντότητα είναι η LA_SpatialUnit (χωρική μονάδα), η οποία προήλθε από την οντότητα LA_Parcel (γεωτεμάχιο), η οποία περιλαμβάνει υποδιαίρεση με τις οντότητες LA_Legal Space Building (κτηριακή μονάδα) και LA_Legal Space Network (δίκτυα κοινής ωφέλειας) και στην οποία καταγράφονται χωρικές μονάδες 2D ή 3D. Στο σύνολο αυτό ανήκουν, επίσης, οι οντότητες LA_SpatialUnitGroup (ομάδα χωρικής μονάδας), LA_Level (επίπεδο πληροφορίας) και LA_RequiredRelationshipSpatialUnit (συνδέσεις χωρικών μονάδων). Εικόνα 5: Οντότητες Συνόλου Χωρικής Μονάδας (Πηγή: Text for ISO/FDIS GI- LADM) Υποσύνολο Τοπογραφίας και Χωρικής Αναπαράστασης (Surveying and Representation Subpackage) Το υποσύνολο αυτό είναι βοηθητικό για το σύνολο των Χωρικών Μονάδων και αποτελείται από τέσσερις οντότητες. Η οντότητα LA_Point, η οποία περιλαμβάνει σημεία, γραμμές και επιφάνειες, που αποκτούνται από κλασσικές, αλλά και σύγχρονες τοπογραφικές μεθόδους, η LA_SpatialSource, η οποία αντιπροσωπεύει τις χωρικές πηγές που αντιπροσωπεύουν τις χωρικές μονάδες και οι οντότητες οντότητες LA_BoundaryFaceString και Τράνακα Πηνελόπη 33

36 LA_BoundaryFace, που αντιπροσωπεύουν τις δισδιάστατες και τρισδιάστατες αναπαραστάσεις των χωρικών μονάδων αντίστοιχα. Εικόνα 6: Οντότητες Υποσυνόλου Τοπογραφίας και Αναπαράστασης (Πηγή: Text for ISO/FDIS GI-LADM) Όσον αφορά στο 3D κτηματολόγιο, η πιο σημαντική οντότητα είναι η LA_SpatialUnit (χωρική μονάδα). Η χωρική μονάδα είναι ένας μοναδικός χώρος ή πολλαπλοί χώροι γης ή και νερού ή ένας μοναδικός όγκος ή πολλαπλοί όγκοι στο χώρο. Η χωρική μονάδα μπορεί να είναι δισδιάστατη (2D), τρισδιάστατη (3D), ή συνδυασμός (2D και 3D) και μπορεί να περιγράφεται με κείμενο, για παράδειγμα από αυτό το δέντρο σε αυτό το ποτάμι, ή να βασίζεται σε ένα μοναδικό σημείο ή να απεικονίζεται ως ένα σύνολο από αδόμητες γραμμές ή ως μία επιφάνεια ή ως ένας 3D όγκος (εικόνα 7). Τράνακα Πηνελόπη 34

37 Εικόνα 7: Κάτοψη και τομές των συνδυασμένων 2D και 3D απεικονίσεων (Πηγή: Lemmen, 2012) Μια άλλη οντότητα που αφορά το 3D κτηματολόγιο είναι η κλάση LA_LegalSpaceBuildingUnit, που προορίζεται για την απεικόνιση νομικών χώρων, οι οποίοι αφορούν κτίρια και είναι μια υποκατηγορία της κλάσης LA_SpatialUnit. Όσον αφορά στην απεικόνιση, τα 3D τεμάχια μπορούν να αναπαρασταθούν με όγκους χωρίς κάθετα όρια. Σε αυτές τις περιπτώσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν οι σειρές διαχωριστικής επιφανείας (boundary face strings) ως απεικονίσεις ορίων, με τις οποίες γίνεται περιγραφή πολλαπλών πραγματικών 3D αντικειμένων, όπως αντικείμενα με φαρδύτερο άνω μέρος από κάτω μέρος (εικόνα 8). Τράνακα Πηνελόπη 35

38 Εικόνα 8: Έννοιες Boundary face string (Πηγή: Lemmen, 2012) Επίσης, το L.A.D.M. περιλαμβάνει ρυθμίσεις μικτών χωρικών προφίλ (mixed spatial profile configurations), όπου μεταξύ αυτών υπάρχει και ένα προφίλ βασισμένο σε 3D τοπολογία, το οποίο περιλαμβάνει καθαρά 3D τοπολογική δομή Οδηγία INSPIRE (INfrastructure for SPatial InfoRmation in Europe) Για τη διαμόρφωση και παρακολούθηση πολιτικών σε ευρωπαϊκό επίπεδο, η κοινότητα διαπίστωσε, ότι η ευρεία πρόσβαση στις χωρικές πληροφορίες και χρήση τους είναι προβληματική στην Ευρώπη. Τα κυριότερα προβλήματα αποδίδονται στις ελλείψεις δεδομένων, στην έλλειψη τεκμηρίωσης και στην ασυμβατότητα μεταξύ συνόλων χωρικών δεδομένων και υπηρεσιών, οι οποίες οφείλονται για παράδειγμα, στην ύπαρξη διαφορετικών προτύπων και στους φραγμούς, στους οποίους προσκρούει η ανταλλαγή και η επαναχρησιμοποίηση χωρικών δεδομένων. Πράγματι, η διαθεσιμότητα και η υπερσυνοριακή τεκμηρίωση- χρήση των χωρικών δεδομένων σε ευρωπαϊκό επίπεδο είναι πρακτικά αδύνατη, επειδή οι εθνικές πρωτοβουλίες, όταν υπάρχουν, δεν είναι διαλειτουργικές 1. Αυτό οδήγησε στην υιοθέτηση της οδηγίας 2007/2/E.C. του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του συμβουλίου της 14 ης Μαρτίου 2007 ή διαφορετικά στην οδηγία INSPIRE, η οποία δημιουργεί το θεσμικό πλαίσιο για την ίδρυση και 1 Τράνακα Πηνελόπη 36

39 λειτουργία της υποδοµής χωρικών πληροφοριών στην Ευρώπη µε σκοπό, όχι µόνο την παροχή πληροφοριών προς δηµόσιες υπηρεσίες και πολίτες, αλλά και την υλοποίηση, συντονισµό και αξιολόγηση των πολιτικών της Ευρωπαϊκής Ένωσης, που εφαρµόζονται στις χώρες- µέλη σε όλα τα επίπεδα της διοίκησης (Τ.Ε.Ε., οµάδα εργασίας για την κοινοτική οδηγία INSPIRE Τελική Έκθεση, 2008). Η ανάγκη δημιουργίας της οδηγίας στην Ευρωπαϊκή Κοινότητα ξεκίνησε από την ανάγκη χάραξης πολιτικής στα πλαίσια ενός ενιαίου οικονομικού και κοινωνικού χώρου, ο οποίος εξαρτάται από την ύπαρξη πληροφοριών υψηλής ποιότητας. Βασικό σημείο αναφοράς αποτελεί η συνθήκη της Λισσαβόνας, σύμφωνα με την οποία οι ευρωπαϊκές κυβερνήσεις επιθυμούν να χαρακτηρίζεται η Ε.Ε. από ανάπτυξη, κοινωνική συνοχή και πλήρη απασχόληση µε σεβασµό προς το περιβάλλον. Η στρατηγική αυτή οδήγησε στη Στρατηγική i2010, όπου ένας εκ των στόχων της είναι η Δημιουργία Ενιαίου Ευρωπαϊκού Χώρου της Πληροφορίας. Με την εφαρμογή της οδηγίας INSPIRE περιορίζεται η διπλή συλλογή των ίδιων δεδοµένων και προωθείται η εναρμόνιση και η ευρεία διάδοση και χρήση πληροφοριών. Η χωρική πληροφορία που διαδραματίζει σημαντικό ρόλο, αφού επιτρέπει το συνδυασµό πληροφοριών από διάφορους επιστηµονικούς κλάδους, παρουσιάζει δυσκολίες διαχείρισης λόγω της διαφορετικότητας συλλογής, αποθήκευσης κ.τ.λ. µεταξύ φορέων, υπηρεσιών, κρατών κ.τ.λ.. Στόχος της οδηγίας είναι η σταδιακή εναρµόνιση των υποδοµών χωρικών δεδοµένων των κρατών- µελών σε µια ευρωπαϊκή υποδοµή, ώστε να κινήσει το ενδιαφέρον για τη δηµιουργία µιας ευρωπαϊκής υποδοµής χωρικών δεδοµένων, που να παρέχει σε ένα ευρύ πεδίο χρηστών ενοποιηµένες υπηρεσίες χωρικών πληροφοριών. Οι υπηρεσίες αυτές, µε διαλειτουργικό τρόπο, θα επιτρέπουν την πρόσβαση σε χωρικές πληροφορίες από ένα ευρύ φάσµα πηγών, από τοπικό επίπεδο σε παγκόσµιο (Gröger, 2013). Ο καθορισµός γενικών κανόνων αποσκοπεί στη δηµιουργία της υποδοµής χωρικών πληροφοριών στην Ευρωπαϊκή Κοινότητα, για τους σκοπούς των περιβαλλοντικών πολιτικών της Κοινότητας και της άσκησης πολιτικών ή Τράνακα Πηνελόπη 37

40 δραστηριοτήτων, που ενδέχεται να έχουν αντίκτυπο στο περιβάλλον (Οδηγία, Κεφάλαιο Ι, Γενικές διατάξεις, άρθρο 1 1). Η πρωτοβουλία INSPIRE θέτει γενικούς κανόνες για την καθιέρωση υποδοµής χωρικής πληροφορίας, που στηρίζεται σε υποδοµές χωρικών δεδοµένων που έχουν εγκαθιδρυθεί και λειτουργούν σε χώρες- µέλη και χρειάζεται ταυτόχρονα και συγκεκριµένους κανόνες εφαρµογής, οι οποίοι θα υιοθετηθούν από την κοινότητα. Βασικές αρχές της οδηγίας είναι (Gröger, 2013): Τα χωρικά δεδοµένα πρέπει να συλλέγονται µόνο µία φορά, να αποθηκεύονται εκεί που μπορούν να διαχειριστούν καλύτερα και να ενηµερώνονται µε κατάλληλο τρόπο και από συγκεκριµένο φορέα Πρέπει να διευκολύνεται ο συνδυασμός ενιαίων χωρικών πληροφοριών από διάφορες πηγές στην Ευρώπη και οι πληροφορίες αυτές να μπορούν να μοιραστούν σε πολλούς χρήστες και για πολλές εφαρμογές Η χωρική πληροφορία πρέπει να είναι συνεχής, διαθέσιµη και προσπελάσιµη Οι πληροφορίες που συλλέγονται σε ένα επίπεδο και μια κλίμακα, πρέπει να μπορούν να χρησιμοποιηθούν από κοινού σε όλα τα επίπεδα και τις κλίμακες Η πληροφορία πρέπει να παρουσιάζεται µε κατανοητό τρόπο στους χρήστες, με δυνατότητα ενοποίησής τους από διαφορετικές πηγές Εύκολη εύρεση των διαθέσιµων δεδοµένων και άµεση εκτίµηση από κάθε χρήστη για την καταλληλότητά τους σε συγκεκριµένες εφαρµογές. Τράνακα Πηνελόπη 38

41 Εικόνα 9: Διαγραμματική απεικόνιση του στόχου της οδηγίας INSPIRE (Πηγή: Η οδηγία INSPIRE εξελίσσεται παράλληλα με το σύστημα L.A.D.M.. Καταβλήθηκαν, ωστόσο, πολλές προσπάθειες για να υπάρχει συνοχή μεταξύ των δύο συστημάτων και ταύτιση των κοινών εννοιών. Η βασική διαφορά είναι ότι η οδηγία INSPIRE επικεντρώνεται κυρίως σε περιβαλλοντικούς χάρτες, ενώ το L.A.D.M. σε χρήστες ενός nd συστήματος κτηματολογίου (Gröger, 2013). Γενικά, με την οδηγία INSPIRE, τα κράτη- μέλη θέτουν στη διάθεση των χρηστών διαδικτυακές υπηρεσίες, παρέχοντάς τους τη δυνατότητα να αναζητούν, να συμβουλεύονται και να αποκτούν πρόσβαση σε χωρικές πληροφορίες μέσω του Geo Portal (ευρωπαϊκή δικτυακή πύλη γεωπληροφορικής- γεωπύλη), την οποία διαχειρίζεται σε κοινοτικό επίπεδο η Ευρωπαϊκή Επιτροπή. Το Geo Portal συνδέει τις εθνικές δικτυακές πύλες για κάθε συγκεκριμένο τομέα εξειδικευμένων δεδομένων ή υπηρεσιών, χωρίς να διατηρεί ή να αποθηκεύει δεδομένα. Επίσης, τα κράτη- μέλη μπορούν να παρέχουν πρόσβαση στις υπηρεσίες αυτές μέσω των δικών τους σημείων πρόσβασης. Για ορισμένες υπηρεσίες ενδέχεται να απαιτείται η καταβολή τελών. Τράνακα Πηνελόπη 39

42 Τα κράτη- μέλη μπορούν να περιορίσουν την πρόσβαση του κοινού σε χωρικές πληροφορίες, όταν για παράδειγμα η πρόσβαση αυτή ενδέχεται να επηρεάσει αρνητικά τις διεθνείς σχέσεις, τη δημόσια ασφάλεια, την εθνική άμυνα ή τον εμπιστευτικό χαρακτήρα των εργασιών των δημόσιων αρχών ή ορισμένων εμπορικών ή βιομηχανικών πληροφοριών ή την τήρηση δικαιωμάτων πνευματικής ιδιοκτησίας και τον εμπιστευτικό χαρακτήρα των προσωπικών δεδομένων ή ακόμα την προστασία του περιβάλλοντος. Για να διασφαλισθεί η διαλειτουργικότητα, καταρτίζονται κανόνες από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή, που αφορούν στα μεταδεδομένα, στη διαλειτουργικότητα χωρικών θεμάτων δεδομένων και υπηρεσιών χωρικών δεδομένων, στις υπηρεσίες δικτύου και τεχνολογίας, στην κοινή χρήση δεδομένων και στον έλεγχο και αναφορά διαδικασιών. Η οδηγία INSPIRE, συγκεκριμένα, περιλαμβάνει πληροφορίες, οι οποίες πρέπει να συνοδεύονται από πλήρη μεταδεδομένα, τα οποία σχετίζονται με τους όρους πρόσβασης και χρήσης χωρικών πληροφοριών, με την ποιότητα και ισχύ των πληροφοριών αυτών, τις αρμόδιες δημόσιες αρχές κ.τ.λ. (Gröger, 2013). Μία από τις εναρμονισμένες ομάδες δεδομένων της οδηγίας INSPIRE είναι τα γεωτεμάχια, που εξυπηρετούν την παροχή γενικευμένων πληροφοριών θέσης για περιβαλλοντικούς σκοπούς, όπως είναι η αναζήτηση και η σύνδεση άλλων χωρικών πληροφοριών. Το μοντέλο γεωτεμαχίων της οδηγίας INSPIRE προέρχεται από το διεθνές πρότυπο L.A.D.M.. Το θεματικό επίπεδο των γεωτεμαχίων διαχειρίζεται από τους οργανισμούς κτηματολογίου των κρατών- μελών. Τα γεωτεμάχια περιλαμβάνονται στο παράρτημα Ι της οδηγίας INSPIRE, που σημαίνει ότι θεωρούνται δεδομένα αναφοράς, δηλαδή συνιστούν το χωρικό πλαίσιο για τη σύνδεση ή την παραπομπή σε άλλες πληροφορίες, οι οποίες ανήκουν σε εξειδικευμένα θεματικά πεδία, όπως περιβάλλον, έδαφος, χρήση γης κ.τ.λ.. Οι προδιαγραφές δεδομένων για τα γεωτεμάχια έγιναν βάσει του "Generic Conceptual Model" της INSPIRE, σε συνεργασία με τους οργανισμούς "Permanent Committee on Cadastre", EuroGeographics, F.I.G. και την τεχνική επιτροπή TC211 της I.S.O.. Τα γεωτεμάχια έχουν στόχο να εξυπηρετούν γενικές πληροφορίες εντοπισμού θέσης και πρόσβασης σε άλλες πηγές δεδομένων. Το μοντέλο δεδομένων της Τράνακα Πηνελόπη 40

43 INSPIRE για τα γεωτεμάχια ετοιμάστηκε με τρόπο συμβατό με το L.A.D.M.. Κάθε γεωτεμάχιο περιγράφεται με κάποια υποχρεωτικά στοιχεία, όπως γεωμετρία, κτηματολογική αναφορά και πληροφορίες που υποστηρίζουν την αναγνώρισή του σε εκτυπωμένους χάρτες. Τα γεωτεμάχια είναι απαραίτητο να εξαρτώνται από το γεωδαιτικό σύστημα αναφοράς ETRS89 ή το ITRS (Gröger, 2013). Στα μεταδεδομένα περιέχονται πληροφορίες για τη διαδικασία δημιουργίας και μετασχηματισμού των δεδομένων. Οι Προδιαγραφές Δεδομένων της οδηγίας INSPIRE για τα κτηματολογικά γεωτεμάχια έχουν ήδη συνταχθεί και δημοσιευθεί (INSPIRE, 2009). Οι όροι που χρησιμοποιούνται είναι οι εξής: 2D δεδομένα: η γεωμετρία των χαρακτηριστικών παριστάνεται σε ένα δισδιάστατο χώρο με (Χ, Υ) συντεταγμένες 2.5D δεδομένα: η γεωμετρία των χαρακτηριστικών παριστάνεται σε ένα τρισδιάστατο χώρο με τον περιορισμό, ότι για κάθε (Χ, Υ) θέση υπάρχει μόνο ένα Ζ 3D δεδομένα: η γεωμετρία των χαρακτηριστικών παριστάνεται σε ένα τρισδιάστατο χώρο και δίνεται χρησιμοποιώντας (Χ, Υ, Ζ) συντεταγμένες. Οι Προδιαγραφές Δεδομένων της INSPIRE για κτηματολογικά γεωτεμάχια δεν έχουν λάβει τις εναρμονισμένες λύσεις για 3D κτηματολογικά αντικείμενα. Αναφέρονται, ωστόσο, ορισμένες περιπτώσεις χρήσης που αφορούν 2.5D ή 3D γεωτεμάχια στον ανακεφαλαιωτικό πίνακα ελέγχου των προδιαγραφών δεδομένων κτηματολογικών τεμαχίων, σύμφωνα με τον οποίο, υπάρχει ενδιαφέρον σε 2.5D κτηματολογικά τεμάχια και πιθανές απαιτήσεις για 3D γεωτεμάχια στο μέλλον. Οι Προδιαγραφές Δεδομένων Κτηματολογικών Γεωτεμαχίων δεν περιλαμβάνουν την έννοια των 3D κτηματολογικών δεδομένων, τα οποία όμως σχετίζονται με κτίρια ή δίκτυα υποδομών, συνεπώς η οδηγία INSPIRE πρέπει να λαμβάνει υπόψη υφιστάμενα πρότυπα, σύμφωνα με το άρθρο 7 της οδηγίας. Επίσης, σύμφωνα με τελευταία δημοσίευση, οι εργασίες για την προδιαγραφή δεδομένων για τα κτίρια είναι ακόμα υπό εξέλιξη. Τα μοντέλα δεδομένων, που εφαρμόζονται σε αυτή την προδιαγραφή, προσφέρουν μια ευέλικτη προσέγγιση, που επιτρέπει πολλαπλές αναπαραστάσεις των κτιρίων και άλλων κατασκευών, από το σύνολο των Τράνακα Πηνελόπη 41

44 τεσσάρων προφίλ με διαφορετικά επίπεδα λεπτομερειών στη γεωμετρία και τη σημασιολογία. Τα βασικά αυτά προφίλ περιέχουν τους τύπους χαρακτηριστικών Building και Building part και ένα περιορισμένο σύνολο χαρακτηριστικών, κυρίως σχετιζόμενο με τη χρονική διάσταση (ημερομηνία κατασκευής, ανακαίνισης και κατεδάφισης), με φυσικές πληροφορίες (ύψος, αριθμός οροφών, υψόμετρο) και την ταξινόμηση των κτιρίων ανάλογα με την φυσική τους όψη και την τρέχουσα χρήση. Η INSPIRE κλάση Building Base απεικονίζεται με την εφαρμογή του τύπου χαρακτηριστικών (feature types) AbstractConstruction και AbstractBuilding. Το AbstractBuilding είναι ένας αφηρημένος τύπος χαρακτηριστικού (abstract feature type), που ομαδοποιεί τις κοινές ιδιότητες των τύπων Building και BuildingPart, που είναι παρόντες και σε άλλα σχήματα εφαρμογής. Το AbstractConstruction είναι ένας άλλος αφηρημένος τύπος χαρακτηριστικού που ομαδοποιεί τις σημασιολογικές ιδιότητες των κτιρίων και των μερών των κτιρίων, των οποίων τα βασικά χαρακτηριστικά είναι άλλες κατασκευές, κτιριακές μονάδες, δώματα, εγκαταστάσεις, συνοριακές επιφάνειες και υφές. Συμπερασματικά, όσον αφορά στο 3D κτηματολόγιο, τα βασικά σημεία του πρότυπου L.A.D.M. και της οδηγίας INSPIRE είναι δύο (Gröger, 2013). Το πρώτο σημείο είναι ο σύνδεσμος που υπάρχει μεταξύ της οντότητας LA_SpatialUnit του L.A.D.M. και του CadastralParcel 2 από την οδηγία INSPIRE. Η ομάδα INSPIRE και η ομάδα ανάπτυξης του L.A.D.M. συνεργάστηκαν κατά τη διάρκεια των εργασιών του, προκειμένου το LA_Parcel να είναι βάση για το CadastralParcel. Αυτό δεν είναι ιδιαίτερα πολύπλοκο στις 2 CadastralParcel: Τα γεωτεμάχια είναι εκτάσεις, όπως αυτές καθορίζονται σε κτηματολογικά μητρώα ή άλλα ισοδύναμα μέσα. Ορίζονται ως μοναδικές εκτάσεις της γήινης επιφάνειας (γη ή νερό), κάτω από τα ίδια ομοιογενή δικαιώματα ακίνητης ιδιοκτησίας και μοναδικού ιδιοκτησιακού καθεστώτος, όπου τα δικαιώματα ακίνητης ιδιοκτησίας και το ιδιοκτησιακό καθεστώς καθορίζονται από εθνικούς νόμους. Τα γεωτεμάχια έχουν ως επιπρόσθετα στοιχεία τη γεωμετρία, ένα εθνικό κτηματολογικό υπόβαθρο, μια τιμή για το εμβαδό και ένα σημείο αναφοράς. Τράνακα Πηνελόπη 42

45 δύο διαστάσεις, αλλά στις τρεις διαστάσεις δεν είναι πλήρως εφικτό, γιατί η οδηγία INSPIRE έχει σοβαρούς περιορισμούς στις τρεις διαστάσεις, όπως αναφέρθηκε και παραπάνω. Για το μέλλον, όμως, δεν αποκλείονται εντελώς από την οδηγία INSPIRE τα 2.5D ή 3D κτηματολογικά γεωτεμάχια, καθώς αναφέρεται ότι μπορεί να είναι χρήσιμα. Το δεύτερο σημείο αφορά στα κτίρια. Τόσο το πρότυπο L.A.D.M., όσο και η οδηγία INSPIRE αναφέρουν τα κτίρια ως 3D αντικείμενα. Το LA_LegalSpaceBuildingUnit είναι μια υποκλάση του LA_SpatialUnit στο L.A.D.M., ενώ η κλάση Building Base είναι μια ξεχωριστή κλάση στην προδιαγραφή δεδομένων INSPIRE για τα κτίρια. Αφού και οι δύο κλάσεις αφορούν κτίρια, τα περισσότερα από τα δεδομένα που συλλέγονται για κτίρια, μπορούν να καταγραφούν, είτε μέσω L.A.D.M., είτε μέσω INSPIRE. Επιπλέον, οι INSPIRE και L.A.D.M. κλάσεις έχουν χρονική πληροφορία. Στο L.A.D.M. γίνεται μέσω ιστορικού εκδόσεων, ενώ στην οδηγία INSPIRE μέσω χαρακτηριστικών, όπως dateofconstruction ή dateofdemolition (ημερομηνία κατασκευής, κατεδάφισης). Άλλες ιδιότητες, τόσο των INSPIRE όσο και των L.A.D.M. κλάσεων στα κτίρια, αφορούν στη φυσική περιγραφή του κτιρίου, επομένως είναι συχνά παρόμοιες ή ίδιες. Η βασική διάφορα μεταξύ L.A.D.M. και INSPIRE κλάσεων είναι, ότι το L.A.D.M. περιγράφει το νομικό χώρο του κτιρίου, ενώ το INSPIRE αφορά το καθεαυτό φυσικό αντικείμενο (Gröger, 2013). Τέλος, αναφέρεται ότι η ανάπτυξη του Buildings data model της οδηγίας INSPIRE επηρεάστηκε πολύ από το διεθνές πρότυπο της OGC, το CityGML, το οποίο αναλύεται στην επόμενη ενότητα Προσαρμογή του Κτηματολογίου στις προδιαγραφές της οδηγίας INSPIRE Κάθε χώρα της Ευρωπαϊκής Ένωσης οφείλει να προσαρμοστεί στην οδηγία INSPIRE, άρα αυτό συνεπάγεται την εναρμόνιση με τις προδιαγραφές της οδηγίας και στο πεδίο του κτηματολογίου. Ένα από τα εναρμονισμένα θεματικά επίπεδα της οδηγίας INSPIRE είναι τα γεωτεμάχια, στο οποίο περιγράφονται τα χαρακτηριστικά που πρέπει να ισχύουν στα κτηματολογικά γεωτεμάχια Τράνακα Πηνελόπη 43

46 (Cadastral Parcels). Οι βασικές οντότητες για τα κτηματολογικά γεωτεμάχια είναι τέσσερις: CadastralParcel, CadastralZoning, CadastralBoundary και BasicPropertyUnit. Άλλο ένα εναρμονισμένο θεματικό επίπεδο είναι αυτό των κτηρίων (Buildings), το οποίο επίσης δίνει δυνατότητες εναρμόνισης με το κτηματολόγιο (Δημοπούλου, 2015). Θεματική Ενότητα-Γεωτεμάχια (CadastralParcel) Σύμφωνα με την οδηγία, το γεωτεμάχιο είναι μία έκταση που ορίζεται από το κτηματολόγιο ή άλλον αρμόδιο σχετικό οργανισμό. Σε κάθε περίπτωση, η βασική μονάδα αναφοράς είναι το γεωτεμάχιο, ως τεμάχιο γης με μοναδικό κωδικό αναγνώρισης και ικανοποιητικό βαθμό ακρίβειας στη χωρική περιγραφή του. Η περιγραφή τους περιλαμβάνει χαρακτηριστικά, όπως είναι η έκταση και διάφορα νομικά δικαιώματα ή περιορισμοί, τα οποία ασκούνται επί του τεμαχίου γης. Τα κτηματολογικά γεωτεμάχια πρέπει να καλύπτουν μία χώρα, χωρίς επικαλύψεις και κενά. Η οδηγία INSPIRE αφορά μόνο στο γεωμετρικό μέρος των κτηματολογικών πληροφοριών, χωρίς να καλύπτονται θέματα νομικά, όπως είναι τα δικαιώματα και τα πρόσωπα τα οποία σχετίζονται άμεσα με την ιδιοκτησία. Γενικά τα γεωτεμάχια της οδηγίας χρησιμοποιούνται για τον εντοπισμό των πρόσθετων γεωγραφικών και περιβαλλοντικών πληροφοριών, με αναφορά στο εθνικό μητρώο καταγραφής κάθε χώρας, ώστε να επιτυγχάνεται σύνδεση με τις εθνικές πηγές δεδομένων. Με αυτόν τον τρόπο είναι δυνατή η προσπέλαση σε άλλα σύνολα ή βάσεις πληροφοριών, συμπεριλαμβανομένων και των νομικών. Η δόμηση του μοντέλου δεδομένων για τα κτηματολογικά γεωτεμάχια της οδηγίας INSPIRE είναι συμβατή με το διεθνές πρότυπο LADM, το οποίο και διαχειρίζεται τις νομικές πληροφορίες που αφορούν στα γεωτεμάχια. Οι τέσσερεις οντότητες για τα κτηματολογικά γεωτεμάχια της οδηγίας έχουν συγκεκριμένα τα εξής χαρακτηριστικά: το CadastralParcel οριζόμενο ως μία «μερίδα γης» του εθνικού εδάφους, αφορά στα κτηματολογικά γεωτεμάχια και τις ιδιότητές τους. Επιπλέον χαρακτηριστικές ιδιότητες για την περιγραφή τους είναι η γεωμετρία, η εθνική κτηματολογική αναφορά, το εμβαδόν, καθώς και χαρακτηριστικά απεικόνισης. Η οντότητα CadastralBoundary περιλαμβάνει τις απαραίτητες πληροφορίες θέσης για τα όρια των κτηματολογικών Τράνακα Πηνελόπη 44

47 γεωτεμαχίων, με πρόσθετα χαρακτηριστικά τη γεωμετρία και κάποια μεταδεδομένα, όπως η ακρίβεια θέσης. Η βοηθητική οντότητα CadastralZoning χρησιμοποιείται για την υποδιαίρεση της εθνικής επικράτειας σε κτηματολογικά γεωτεμάχια, για τη διευκόλυνση της αναζήτησης δεδομένων, και περιλαμβάνει ως πρόσθετες ιδιότητες τη γεωμετρία, την εθνική αναφορά των κτηματολογικών ζωνών, και τυχόν όνομα, καθώς και χαρακτηριστικά απεικόνισης και μεταδεδομένων. Τέλος, η οντότητα BasicPropertyUnit αφορά στις κύριες μονάδες ιδιοκτησίας (με ένα ή περισσότερα γεωτεμάχια), οι οποίες καταγράφονται στα διάφορα Συστήματα Διαχείρισης Γης, χαρακτηρίζονται από ενιαίο καθεστώς ιδιοκτησίας και ομοιογενή εμπράγματα δικαιώματα (Δημοπούλου, 2015). Θεματική Ενότητα-Κτήρια Στη θεματική ενότητα κτηρίων, οι οντότητες κτήρια (Building), μέρη κτηρίων (BuildingParts) και άλλες κατασκευές (OtherConstruction), περιέχουν χαρακτηριστικά όπως είναι η ημερομηνία κατασκευής, ανακαίνισης ή κατεδάφισης, το ύψος του κτηρίου, ο αριθμός των ορόφων του, η πρόσοψή τους, η τρέχουσα χρήση τους κλπ. Ένα κτήριο (Building) θεωρείται ως ένα σύνολο κτηριακών μονάδων (BuildingParts) και οι δυο αυτοί τύποι χαρακτηριστικών διαθέτουν το ίδιο σύνολο ιδιοτήτων που περιέχονται στον τύπο χαρακτηριστικών AbstractBuilding. Η κατηγορία άλλες κατασκευές (OtherConstruction) χρησιμοποιείται για διαφορετικές κατασκευές, όπως γέφυρες και σήραγγες, οι οποίες δε θεωρούνται κτήρια. Δεδομένου ότι κάθε χώρα έχει διαφορετική αντίληψη για την έννοια του κτηρίου και των συστατικών μερών του, όπως και για τις δυνατότητες δόμησης του αστικού, περιαστικού (αλλά και αγροτικού) χώρου, ένας κοινώς αποδεκτός ορισμός του κτηρίου είναι (Δημοπούλου, 2015): «κάθε μόνιμη κατασκευή πάνω ή/και κάτω από την επιφάνεια του εδάφους που προορίζεται και χρησιμοποιείται για στέγαση, ή και παροχή υπηρεσιών ανεγερμένη σε συγκεκριμένο χώρο». Δεδομένα κτηρίων τηρούνται σε αρχεία και βάσεις δεδομένων οργανισμών, όπως συνήθως είναι οι κτηματολογικές και χαρτογραφικές υπηρεσίες, στην πλειοψηφία τους σε 2D διανυσματική μορφή με διαφορετικό επίπεδο ακρίβειας και λεπτομέρειας. Τράνακα Πηνελόπη 45

48 2.4. CityGML Στο παρελθόν έχουν χρησιμοποιηθεί εικονικά 3D μοντέλα πόλεων, κυρίως για την οπτικοποίηση- απεικόνιση ή τη γραφική εξερεύνηση αστικών τοπίων. Ωστόσο, η 3D μοντελοποίηση πόλης είναι κάτι πολύ περισσότερο από 3D οπτικοποίηση της πραγματικότητας. Η γεωμετρία και η απεικόνισή της αποτελεί μόνο μία οπτική μιας οντότητας. Σήμερα, ο αυξανόμενος αριθμός από εφαρμογές, όπως αστικός σχεδιασμός, διαχείριση εγκαταστάσεων, περιβαλλοντική και εκπαιδευτική προσομοίωση, διαχείριση κινδύνων και ασφάλεια σε επίπεδο διαμερίσματος, αλλά και προσωπική πλοήγηση, απαιτεί επιπρόσθετη πληροφορία για τα αντικείμενα της πόλης (city objects), τα οποία πρέπει να δίνονται με συγκεκριμένη αναπαράσταση. Το βασικό κλειδί σε αυτό το ζήτημα είναι η σημασιολογική (semantic) μοντελοποίηση (Kolbe, 2007). Η γεωμετρία (σχήμα και θέση) και η απεικόνιση δε δίνουν καμία πληροφορία για το νόημα των αντικειμένων. Αντίθετα, στο σημασιολογικό 3D μοντέλο πόλης, τα συγγενή αντικείμενα από το αστικό τοπίο ταξινομούνται και οι χωρικές και θεματικές τους ιδιότητες περιγράφονται. Επίσης, περιλαμβάνονται οι ορισμοί και οι λειτουργίες των αντικειμένων. Αποτέλεσμα όλων αυτών, είναι ότι το σημασιολογικό 3D μοντέλο αποτελεί το κλειδί για αστική πληροφοριακή μοντελοποίηση (urban information modeling). Τα σημασιολογικά 3D μοντέλα πόλεων περιλαμβάνουν, εκτός από τα χωρικά και γραφικά στοιχεία, την οντολογική κυρίως δομή, που περιλαμβάνει θεματικές κλάσεις, χαρακτηριστικά γνωρίσματα και την αλληλεξάρτησή τους. Τα αντικείμενα διαχωρίζονται σε μέρη βάσει λογικών κριτηρίων και όχι βάσει της γραφικής τους θεώρησης, τα οποία ακολουθούν δομές, που υπάρχουν ή μπορούν να παρατηρηθούν στον πραγματικό κόσμο. Για παράδειγμα, στην εικόνα 10 φαίνεται ότι η επιφάνεια της οροφής (RoofSurface) είναι τμήμα (part) του κτιριακού τμήματος (BuildingPart), το οποίο είναι τμήμα του κτιρίου (Building), το οποίο με τη σειρά του είναι τμήμα του μοντέλου πόλης (CityModel). Αντίστοιχα, το παράθυρο είναι τμήμα της επιφάνειας του τοίχου (WallSurface), η οποία είναι τμήμα του κτιριακού τμήματος και ούτω καθεξής. Επίσης, για ένα κτίριο θα αναφέρονται πληροφορίες, όπως η διεύθυνση, ο ιδιοκτήτης, ο τύπος του κτιρίου κ.τ.λ. (Kolbe, 2013). Τράνακα Πηνελόπη 46

49 Εικόνα 10: Αλληλεξάρτηση των αντικείμενων σε ένα σημασιολογικό 3D μοντέλο πόλης (Πηγή: ) Το σημασιολογικό μοντέλο πόλεων απαιτεί τα κατάλληλα 3D δεδομένα. Αυτό μπορεί να γίνει είτε με αυτόματες διαδικασίες σε κάποιες περιπτώσεις, είτε χειροκίνητα. Όπως και να γίνει, αυτό το μοντέλο αυξάνει τις προσπάθειες που χρειάζονται για να δημιουργηθεί και να διατηρηθεί το 3D μοντέλο πόλης. Από οικονομικής άποψης, το σημασιολογικό μοντέλο πόλης έχει νόημα, αν τα δεδομένα και κυρίως οι σημασιολογικές πληροφορίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν από διάφορους χρήστες και για πολλές εφαρμογές. Αυτό απαιτεί τη δημιουργία ενός κοινού μοντέλου πληροφοριών για τις διαφορετικές χρήσεις και εφαρμογές (Kolbe, 2007). Για αυτούς τους λόγους έχει δημιουργηθεί το CityGML από το SIG 3D (Special Interest Group 3D) ύστερα από πρωτοβουλία της Geodata Infrastructure North- Rhine Westphalia στη Γερμανία. Σκοπός της εξέλιξης του CityGML ήταν η επίτευξη ενός κοινού ορισμού, ώστε να είναι κατανοητές οι βασικές οντότητες, τα γνωρίσματά τους και οι σχέσεις που εμφανίζονται σε ένα 3D μοντέλο πόλης (Kolbe, 2013). Με τη χορήγηση ενός μοντέλου- πυρήνα με οντότητες σχετικές σε πολλούς κλάδους, το μοντέλο πόλης μπορεί να γίνει ένα κεντρικό κομβικό Τράνακα Πηνελόπη 47

50 σημείο πληροφοριών, όπου κάθε διαφορετική εφαρμογή θα μπορεί να αντλήσει συγκεκριμένες πληροφορίες, ανάλογα με τον τομέα στον οποίο αντιστοιχεί (εικόνα 11). Υπάρχει η δυνατότητα ανταλλαγής πληροφοριών μεταξύ των διαφορετικών κλάδων, οι οποίες μπορούν στη συνέχεια να ενσωματωθούν στα αντικείμενα του μοντέλου πόλης. Εικόνα 11: Το σημασιολογικό 3D μοντέλο πόλης παρουσιάζεται ως κομβικό σημείο πληροφοριών, που ενώνει διαφορετικούς κλάδους μέσω της ανταλλαγής πληροφοριών, σχετικών με τις οντότητες του μοντέλου (Πηγή : Kolbe, 2007) Το CityGML, λοιπόν, είναι ένα διεθνές πρότυπο για την αναπαράσταση και ανταλλαγή 3D σημασιολογικών μοντέλων πόλης και τοπίων, το οποίο υιοθετήθηκε από την OGC (Open Geospatial Consortium- Ανοιχτή Γεωχωρική Κοινοπραξία) το Το μοντέλο δεδομένων του CityGML είναι βασισμένο στο I.S.O και έχει εφαρμοστεί στη γλώσσα GML (Geography Markup Language) της OGC. Η GML, που είναι επίσης γνωστή ως ISO 19136, είναι μια XML δομή για την απεικόνιση γεωγραφικής πληροφορίας. Είναι ένα τυπικό παράδειγμα προτύπου, που δημιουργήθηκε για την ανταλλαγή δεδομένων. Το γεωμετρικό μοντέλο της GML ακολουθεί το πρότυπο ISO και παρέχει κλάσεις για 0D- 3D γεωμετρικά θεμελιώδη στοιχεία, 1D-3D σύνθετες γεωμετρίες (π.χ. CompositeSurface), και 0D-3D συσσώματα γεωμετριών (π.χ. MultiSurface ή MultiSolid), τα οποία αποτελούνται από γεωμετρίες που δε συνδέονται με κοινά όρια. Η GML3 περιλαμβάνει την υποστήριξη για χωρικά και χρονικά συστήματα αναφοράς, τοπολογία, δυναμικά χαρακτηριστικά, μονάδες μέτρησης, Τράνακα Πηνελόπη 48

51 μεταδεδομένα, πλεγματικά δεδομένα, και είναι σχεδιασμένη έτσι, ώστε να μπορεί να επεκταθεί σημασιολογικά. Το CityGML παρουσιάζει τέσσερις διαφορετικές προοπτικές των εικονικών 3D μοντέλων πόλης, οι οποίες είναι η σημασιολογία, η 3D γεωμετρία, η 3D τοπολογία και η παρουσίαση- εμφάνιση. Όλα τα αντικείμενα μπορούν να απεικονιστούν σε έως πέντε διαφορετικά και καλώς ορισμένα επίπεδα λεπτομέρειας, από LOD0 ως LOD4 (Level of Detail), με αυξανόμενη ακρίβεια και δομική πολυπλοκότητα καθώς ανεβαίνει το επίπεδο (Kolbe, 2013). Για κάθε διαφορετικό επίπεδο λεπτομέρειας υπάρχει διαφορετική γεωμετρία. Το επίπεδο λεπτομέρειας που επιλέγει κάθε χρήστης εξαρτάται από το τί θέλει τελικά να δημιουργήσει. Σε ένα σύνολο δεδομένων του CityGML, το ίδιο αντικείμενο μπορεί να παρουσιαστεί σε διαφορετικά επίπεδα λεπτομέρειας ταυτόχρονα, επιτρέποντας την οπτικοποίησή του σε σχέση με τα διαφορετικά επίπεδα ανάλυσης. Το επίπεδο λεπτομέρειας LOD0 παρουσιάζει το αντικείμενο πιο χονδρικά και είναι ουσιαστικά ένα 2,5D DTM (ψηφιακό μοντέλο εδάφους). Το LOD1 είναι γνωστό ως "blocks model", στο οποίο όμως δεν παρουσιάζονται οι κατασκευές των οροφών. Στο LOD2 αντίθετα, κάθε κτίριο έχει διακριτή οροφή και περισσότερες κτιριακές εγκαταστάσεις, όπως μπαλκόνια και σκάλες. Επίσης, σε αυτό το επίπεδο, τα όρια των επιφανειών (τοίχοι, στέγη, έδαφος) πρέπει να διαφοροποιούνται. Το LOD3 υποδηλώνει αρχιτεκτονικό μοντέλο με πληροφορίες για τους τοίχους, τις πόρτες, τα παράθυρα και τις οροφές. Το LOD4 ολοκληρώνει το LOD3, προσθέτοντας εσωτερικά στοιχεία, όπως δωμάτια, σκάλες, ταβάνι και έπιπλα. Εκτός από τα κτίρια, τα επίπεδα λεπτομέρειας εφαρμόζονται για όλες τις θεματικές ενότητες που αναφέρθηκαν παραπάνω (ανάγλυφο, χρήσεις γης, βλάστηση κ.τ.λ.). Στην εικόνα 12 παρουσιάζονται τα επίπεδα λεπτομέρειας του CityGML (Kolbe, 2009). Τράνακα Πηνελόπη 49

52 Εικόνα 12: Επίπεδα λεπτομέρειας για κτίρια στο CityGML (Πηγή: Kolbe, 2009) Παρακάτω (εικόνα 13), παρουσιάζεται ένα μοντέλο κτιρίου σε μορφή διαγράμματος, από το επίπεδο λεπτομέρειας LOD1 ως το LOD4, όπως εξηγήθηκε και παραπάνω. Με τα διαφορετικά χρώματα παρουσιάζονται οι λεπτομέρειες που φαίνονται σε κάθε LOD. Για παράδειγμα, στο LOD1 (κίτρινο χρώμα) φαίνεται μόνο το κτίριο, στο LOD2 (πράσινο χρώμα) φαίνονται τα όρια των κλειστών επιφανειών τοίχος, οροφή και έδαφος κ.τ.λ.. Τράνακα Πηνελόπη 50

53 Εικόνα 13: Μοντέλο κτιρίου από το LOD1 έως το LOD4 (Πηγή: Kolbe, Gröger, Plumer, 2005) Το CityGML περιλαμβάνει πολλές θεματικές περιοχές, όπως κτίρια, ανάγλυφο, χρήσεις γης, μεταφορές, βλάστηση κ.τ.λ. (εικόνες 14, 15). Εικόνα 14: Θεματικό μοντέλο του CityGML (Πηγή: Kolbe, 2007) Τράνακα Πηνελόπη 51

54 Εικόνα 15: Θεματικό μοντέλο του CityGML (Πηγή: ) Στη θεματική ενότητα "water bodies" ανήκουν οι υδάτινες μάζες, που μπορεί να υπάρχουν σε μία πόλη, όπως λίμνες, ποτάμια, πισίνες κ.τ.λ. και στην ενότητα "city furniture", μικρά αντικείμενα της πόλης που δεν παίζουν τόσο σημαντικό ρόλο στο μοντέλο, όπως τα φανάρια. Επίσης, ο όρος "relief feature" αντιστοιχεί στο μοντέλο εδάφους (terrain model). Τέλος, το "external reference" (εξωτερική αναφορά), όπως φαίνεται στην εικόνα 15, απαντά σε ερωτήματα, όπως για παράδειγμα πού είναι μία πόρτα. Τα αντικείμενα, που δεν είναι γεωμετρικά μοντελοποιημένα από κλειστά στερεά, για παράδειγμα υπόγειες διαβάσεις πεζών και τούνελ, μπορούν μέσω του λογισμικού που δημιουργεί το CityGML μοντέλο, να «σφραγιστούν» πρακτικά, ώστε να είναι δυνατός ο υπολογισμός του όγκου τους, με χρήση κλειστών επιφανειών (Closure Surfaces). Το CityGML χρησιμοποιεί ένα υποσύνολο από το γεωμετρικό μοντέλο της GML3, το οποίο δημιουργήθηκε βάσει του ISO Σύμφωνα με αυτό το πρότυπο, οι γεωμετρίες των γεωγραφικών χαρακτηριστικών παρουσιάζονται ως αντικείμενα, που έχουν ταυτότητα και περισσότερες γεωμετρικές υποδομές. Οι ογκομετρικές γεωμετρίες είναι στερεά, που έχουν οριοθετηθεί από κλειστές Τράνακα Πηνελόπη 52

55 επιφάνειες, συνήθως από σύνθετες επιφάνειες (composite surface) (Kolbe, 2013). Στη GML3 χρησιμοποιούνται συντεταγμένες που ανήκουν σε παγκόσμιο σύστημα αναφοράς, ώστε κάθε γεωμετρικό αντικείμενο να ανήκει σε ακριβώς μία καθορισμένη θέση στο χώρο. Αυτό βοηθάει στην εύκολη δημιουργία και διατήρηση χωρικών δεικτών σε γεωγραφικές βάσεις δεδομένων (geodatabases) και γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών (geoinformation systems). Οι πληροφορίες για την εμφάνιση μιας επιφάνειας αποτελούν αναπόσπαστο τμήμα ενός εικονικού 3D μοντέλου πόλης, σε συνδυασμό με τις χωρικές και σημασιολογικές ιδιότητες. Στο CityGML οι πληροφορίες αυτές μπορούν να δοθούν μέσω χαρτών με σκιές ή μέσω της υφής χρησιμοποιώντας εικόνες. Το CityGML έχει σχεδιαστεί ως ένα παγκόσμιο τοπογραφικό μοντέλο πληροφοριών, το οποίο ορίζει χαρακτηριστικά, κλάσεις και ιδιότητες, οι οποίες είναι χρήσιμες για ένα ευρύ πεδίο από εφαρμογές. Παρόλα αυτά, σε πολλές πρακτικές εφαρμογές είναι συχνά απαραίτητη η αποθήκευση και ανταλλαγή επιπρόσθετων ιδιοτήτων, ακόμα και 3D αντικειμένων, τα οποία δεν ανήκουν σε καμία από τις ορισμένες κλάσεις (Kolbe, 2013). Για αυτές τις περιπτώσεις, το CityGML παρέχει τη δυνατότητα επέκτασης, η οποία είναι γνωστή ως Application Domain Extensions (ADE). Η επέκταση αυτή είναι ένας μηχανισμός, που επιτρέπει την επέκταση του μοντέλου δεδομένων του CityGML, με την εισαγωγή νέων ιδιοτήτων στις ήδη υπάρχουσες κλάσεις του CityGML, όπως για παράδειγμα τον αριθμό των κατοίκων ενός κτιρίου, ή τον ορισμό νέων κλάσεων (feature classes). Ο μηχανισμός αυτός εφαρμόζεται στα 3D χαρακτηριστικά της οδηγίας INSPIRE, επιτρέποντας έτσι τη χρήση κτιριακών δεδομένων της οδηγίας με εργαλεία του CityGML. Μέσω της επέκτασης ADE, τα κτιριακά δεδομένα της οδηγίας μπορούν επίσης να συνδυαστούν και με άλλες επεκτάσεις του CityGML, αλλά και να προέλθουν οποιαδήποτε στιγμή από τα δεδομένα του CityGML. Τέλος, η εξαγωγή σε αρχεία CityGML υποστηρίζεται ή πρόκειται να υποστηριχθεί από πολλούς προμηθευτές, όπως Autodesk, ESRI, Safe Τράνακα Πηνελόπη 53

56 software, Bentley Systems. Ήδη μερικές εταιρίες, για παράδειγμα Bentley Systems και Autodesk, αλλά και πανεπιστήμια (TUDelft, TUBerlin) πειραματίζονται με εφαρμογές βάσεων δεδομένων σε CityGML και ειδικότερα με κτηματολογικές εφαρμογές. Το TU Berlin έχει ήδη αναπτύξει 3DCityDB για Oracle Spatial. Συμπερασματικά, το CityGML είναι το νεότερο πρότυπο για απεικόνιση πραγματικής 3D πληροφορίας. Είναι ένα αντικειμενοστραφές μοντέλο, το οποίο παρουσιάζει 3D γεωμετρία, 3D τοπολογία, σημασιολογία και παρουσίαση- εμφάνιση σε πέντε διαφορετικά επίπεδα λεπτομέρειας. Το CityGML δεν παρουσιάζει μόνο το σχήμα και τα γραφικά χαρακτηριστικά του μοντέλου πόλης, αλλά ορίζει τη σημασιολογία των αντικειμένων και οπτικοποιεί τις θεματικές ιδιότητες, τις ταξινομήσεις και τις ομαδοποιήσεις. Αποτελεί ταυτόχρονα ένα σημασιολογικό μοντέλο, που καθορίζεται από ένα μοντέλο δεδομένων (data model), και μια μορφή αρχείου για ανταλλαγή πληροφοριών, χρήσιμων για 3D μοντέλα πόλης ή τοπίων. Το CityGML δημιουργήθηκε με σκοπό την επίτευξη ενός κοινού μοντέλου πληροφοριών και ενός κοινού ορισμού του μοντέλου δεδομένων, ώστε να είναι κατανοητές οι βασικές οντότητες, τα γνωρίσματά τους και οι σχέσεις που εμφανίζονται σε ένα 3D μοντέλο πόλης. Με αυτό τον τρόπο, υπάρχει η δυνατότητα ανταλλαγής πληροφοριών μεταξύ των διαφορετικών κλάδων, οι οποίες μπορούν στη συνέχεια να ενσωματωθούν στα αντικείμενα του μοντέλου πόλης. Τέλος, το μοντέλο δεδομένων του CityGML αποτελείται από τρία κύρια μέρη: 1) το θεματικό μοντέλο, με ορισμένα LODs, κλάσεις, χωρικές και θεματικές ιδιότητες και σχέσεις, 2) τα γενικά αντικείμενα πόλης (Generic City Objects) και τις γενικές ιδιότητες, που επιτρέπουν την επέκταση των δεδομένων του CityGML "on the fly" και 3) και το μηχανισμό επέκτασης ADE για συγκεκριμένες εφαρμογές Επιπλέον LoD και πολλαπλή αναπαράσταση στο CityGML Όπως έχει ήδη αναφερθεί το CityGML είναι ένα διαλειτουργικό μοντέλο δεδομένων που χρησιμοποιείται για την αναπαράσταση σημασιολογικών Τράνακα Πηνελόπη 54

57 εικονικών 3D μοντέλων πόλης. Το κύριο χαρακτηριστικό του προτύπου αυτού είναι τα διαφορετικά επίπεδα λεπτομέρειας και ως εκ τούτου είναι κατάλληλο για μεγάλο φάσμα εφαρμογών. Ωστόσο, λόγω κυρίως της εμφάνισης καινούριων εφαρμογών στα 3D μοντέλα πόλης, έχει παρατηρηθεί ότι τα υπάρχοντα επίπεδα λεπτομέρειας του CityGML δεν είναι πλέον ευέλικτα (Löwner, Gröger, 2016). Έτσι, η επιστημονική κοινότητα εστιάζει σε νέες προσεγγίσεις, οι οποίες μπορεί να είναι πολύ λεπτομερείς, με αποτέλεσμα να ξεπερνούν το πλαίσιο του CityGML. Οι Löwner και Gröger πρότειναν το 2016 ένα σχέδιο για πολλαπλή αναπαράσταση, στην οποία τα διάφορα επίπεδα λεπτομέρειας θα είναι πιο ευέλικτα και θα καθιστούν δυνατές νέες εφαρμογές. Αυτό περιλαμβάνει και την αναπαράσταση πολλών εκδοχών στο ίδιο επίπεδο λεπτομέρειας. Κάθε οντότητα στο CityGML (CityObject) μπορεί να απεικονισθεί πολλές φορές από οποιοδήποτε γεωμετρικό τύπο (σημείο, (multi-)solid, (multi-)surface, (multi-) curve). Η έννοια της πολλαπλής αναπαράστασης στα ΣΓΠ επικεντρώνεται στη μοντελοποίηση των διαφορετικών καταστάσεων του ίδιου πραγματικού αντικειμένου ταυτόχρονα, με σκοπό τη συνοχή και τη συνέπεια μεταξύ τους ή τη δημιουργία μιας αναπαράστασης από μία άλλη με μεθόδους απλούστευσης ή γενίκευσης. Οι Löwner και Gröger στην προσέγγισή τους υποθέτουν ότι οι διαφορετικές αναπαραστάσεις δίνονται. Πολλές ελλείψεις για τα υπάρχοντα επίπεδα λεπτομέρειας του CityGML έχουν συζητηθεί. Μεταξύ άλλων είναι η αυστηρή σύνδεση μεταξύ των γεωμετρικών και σημασιολογικών λεπτομερειών και η πολυπλοκότητα που εμφανίζουν, οι προϋποθέσεις του LoD4 για τον εσωτερικό χώρο και το γεγονός ότι υπάρχει μόνο ένα επίπεδο λεπτομέρειας για τις εσωτερικές οντότητες. Η αυστηρή σύνδεση της σημασιολογικής και γεωμετρικής πολυπλοκότητας φαίνεται από το γεγονός ότι, ενώ στο LoD0 και στο LoD1 δεν είναι δυνατή η περαιτέρω υποδιαίρεση ενός κτιρίου (Building) ή ενός κτιριακού τμήματος (BuildingPart) σε άλλες θεματικές κλάσεις ή η σημασιολογική ταξινόμηση της γεωμετρίας, η πολυπλοκότητα και η ακρίβεια της γεωμετρικής αναπαράστασης αυξάνεται από το LoD2 έως το LoD4, με ταυτόχρονη αυξημένη σημασιολογική δομή (Löwner, Τράνακα Πηνελόπη 55

58 Gröger, 2016). Ωστόσο, αφού ένα συγκεκριμένο LoD εφαρμόζει μια ορισμένη γεωμετρική αναπαράσταση με ελάχιστη ακρίβεια, η αυξανόμενη σημασιολογική πολυπλοκότητα είναι προαιρετική. Τα ανοίγματα των παραθύρων και των πορτών περιορίζονται στα LoD3 και LoD4, τα οποία απαιτούν μια πολύ λεπτομερή γεωμετρική αναπαράσταση της πρόσοψης του κτιρίου. Δεν πρέπει να απεικονίζονται στο LoD0 ως το LoD2. Παρόλα αυτά, μοντέλα κτιρίων σε LoD1 ή μοντέλα με ανοίγματα σε LoD2 είναι συνηθισμένα, για παράδειγμα σε ενεργειακές εφαρμογές. Για την εκτίμηση της ενεργειακής ζήτησης ενός κτιρίου είναι απαραίτητες σαφείς πληροφορίες σχετικά με την έκταση που καλύπτεται από παράθυρα, και όχι η γεωμετρία της ίδιας της πρόσοψης (Löwner, Gröger, 2016). Έτσι φαίνεται, ότι το πλαίσιο των επιπέδων λεπτομέρειας του CityGML2.0 εμποδίζει τέτοιες εφαρμογές. Παρομοίως, οι BoundarySurfaces εμποδίζονται στο LoD1, αλλά είναι σημαντικές για τη μοντελοποίηση στον τομέα της ενέργειας ή σε άλλες εφαρμογές ανάλυσης του συστήματος της πόλης. Επί του παρόντος, το εσωτερικό των κτιρίων μπορεί να αναπαρασταθεί μόνο αν το εξωτερικό κέλυφος έχει απεικονισθεί σε LoD4, το οποίο συνεπάγεται τη μεγαλύτερη σημασιολογική πολυπλοκότητα και γεωμετρική λεπτομέρεια. Αυτό, όμως, εμποδίζει εφαρμογές που απαιτούν λεπτομερείς πληροφορίες για την εσωτερική δομή του κτιρίου χωρίς την ακριβή γεωμετρική αναπαράσταση του εξωτερικού κελύφους (π.χ. πυρόσβεση, επιχειρήσεις έκτακτης ανάγκης ή εσωτερική πλοήγηση). Έτσι, η δυνατότητα συνδυασμού ενός μοντέλου του εξωτερικού κελύφους σε LoD1 ή σε LoD2 μαζί με ένα λεπτομερές μοντέλο του εσωτερικού χώρου θα ήταν πολύ αποτελεσματική και κυρίως οικονομικά αποδοτική. Επιπλέον, η εσωτερική πλοήγηση είναι πιθανό να απαιτεί τη χοντρική αναπαράσταση των ορόφων, των δωματίων και άλλων εσωτερικών αντικειμένων σε ένα μη λεπτομερές επίπεδο λεπτομέρειας. Ωστόσο, μόνο ένα επίπεδο έχει οριστεί για τις εσωτερικές οντότητες, το LoD4. Ειδικά για τις εφαρμογές εσωτερικής πλοήγησης απαιτείται η πολλαπλή αναπαράσταση των δωματίων, μαζί με τα κινητά και μη αντικείμενα (Löwner, Gröger, 2016). Για τη βελτίωση του πλαισίου των επιπέδων λεπτομέρειας του CityGML με σκοπό τη δημιουργία σημασιολογικών 3D μοντέλων έχουν γίνει πολλές Τράνακα Πηνελόπη 56

59 προτάσεις, οι οποίες αποβλέπουν σε περαιτέρω ανάπτυξη όλου του προτύπου. Οι Löwner και Gröger προτείνουν δύο τροποποιήσεις για την ενίσχυση του ισχύοντος πλαισίου του CityGML σχετικά με τα επίπεδα λεπτομέρειας. Πρώτον, προτείνουν έναν αυστηρό διαχωρισμό μεταξύ των γεωμετρικών και σημασιολογικών επιπέδων λεπτομέρειας και δεύτερον τη μετατροπή του υπάρχοντος LoD4 σε τέσσερα επίπεδα λεπτομέρειας για τον εσωτερικό χώρο. Με αυτό τον τρόπο, ένα κτίριο διαχωρίζεται σε εξωτερικό και εσωτερικό τμήμα με ένα ή περισσότερα σαφή επίπεδα λεπτομέρειας γεωμετρικής και σημασιολογικής πτυχής. Για τη γεωμετρία υποστηρίζονται τέσσερις διαφορετικές αναπαραστάσεις (LoD0 ως LoD3) για όλες τις οντότητες του CityGML ενός κτιριακού μοντέλου, είτε αυτές αντιπροσωπεύουν το εξωτερικό κέλυφος του κτιρίου, είτε τα εσωτερικά συστατικά. Οι ίδιοι μελετητές ορίζουν τέσσερα διαφορετικά σημασιολογικά επίπεδα - S0 ως S3 - για όλες τις βασικές οντότητες ενός κτιριακού μοντέλου. Όσο για τα γεωμετρικά LoD, τα σημασιολογικά επίπεδα (S) του εξωτερικού κελύφους και των δωματίων μπορεί να διαφέρουν. Ο Biljecki ορίζει ένα επίπεδο λεπτομέρειας ως μέτρο ποιότητας σχετικά με μία συγκεκριμένη εφαρμογή, το οποίο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί εκτός του CityGML. Αυτό σχετίζεται με πολλές προοπτικές, όπως για παράδειγμα την ποικιλία τύπων οντοτήτων και χαρακτηριστικών και την πολυπλοκότητα των γεωμετρικών λεπτομερειών. Προτείνει χωριστές ιεραρχίες για τη γεωμετρία και τη σημασιολογία, οι οποίες πρέπει να ορίζονται από το χρήστη. Επιπλέον, για κάθε επίπεδο λεπτομέρειας προτείνονται περιορισμοί, οι οποίοι επιβεβαιώνουν τη συνοχή κάθε LoD. Για παράδειγμα, ένας περιορισμός, ο οποίος εμποδίζει τις εσωτερικές γεωμετρίες χωρίς τις αντίστοιχες εξωτερικές. Σύμφωνα με τον Biljecki (Biljecki et al., 2014), σε κάθε εσωτερική και εξωτερική οντότητα εφαρμόζονται έξι πτυχές, οι οποίες καλύπτουν ένα χώρο από έξι διαστάσεις. Έτσι, κάθε LoD ορίζεται ως ένα διάνυσμα από έξι τιμές (ή εύρη τιμών). Από ένα επίπεδο λεπτομέρειας LoD(i) στο επόμενο LoD(i+1), οι τιμές των έξι πτυχών αυξάνονται ή παραμένουν ίδιες, αλλά ποτέ δε μειώνονται. Έτσι, δημιουργείται μια γενική κατάταξη των επιπέδων λεπτομέρειας, η οποία επιτρέπει τη σύγκριση δύο επιπέδων. Για παράδειγμα, για την εφαρμογή ενός Τράνακα Πηνελόπη 57

60 πλαισίου εργασίας, ορίζεται μια σειρά από το LoD0 ως το LoD9. Οι βασικές πτυχές (στοιχεία) είναι η ύπαρξη οντοτήτων, η γεωμετρική αντιστοιχία μεταξύ του μοντέλου και της πραγματικότητας και η ανάλυση της απεικόνισης. Αυτά τα δέκα επίπεδα λεπτομέρειας αποτελούν μια χονδρική βελτίωση των υπάρχοντων επιπέδων του CityGML2.0 (LoD0- LoD4). Η προσέγγιση αυτή εφαρμόζεται σαν επέκταση (ADE) του CityGML. Το 2016, ο Biljecki ορίζει ένα μεγαλύτερο αριθμό επιπέδων λεπτομέρειας από γεωμετρικής άποψης, ώστε να περιορίσει τις πολλαπλές έγκυρες παραλλαγές των LoD του CityGML. Ο Nagel το 2014 προτείνει ένα πλαίσιο για τα LoD, το οποίο χρειάζεται μόνο δύο ορισμούς. Πρώτον, κάθε αντικείμενο της πόλης έχει μία χωρική αναπαράσταση σε κάθε LoD, η οποία τελειοποιείται σε μεγαλύτερο LoD και δεύτερον, δεν υπάρχει κανένας περιορισμός για τη χρήση οποιουδήποτε τύπου οντοτήτων σε ένα LoD. Κατά συνέπεια, ακόμα και οι τύποι που περιορίζονται μόνο στο LoD4 στο CityGML2.0, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε οποιοδήποτε μικρότερο LoD. Έτσι, το LoD0 αντιπροσωπεύει επίπεδες αναπαραστάσεις και το LoD1 πρισματικές αναπαραστάσεις ενός συνόλου μοντέλων (blocks model) μιας οντότητας. Επιπλέον, τα μοντέλα σε LoD2 αναπαριστούν ένα γενικευμένο σχήμα της πόλης (CityObject), ενώ το LoD3 το παρουσιάζει στην υψηλότερη γεωμετρική του πολυπλοκότητα Γενικό πλαίσιο για την πολλαπλή αναπαράσταση Οι Löwner και Gröger προτείνουν ένα πλαίσιο γεωμετρικής αναπαράστασης, το οποίο επιτρέπει οποιαδήποτε γεωμετρική αναπαράσταση για οποιοδήποτε αντικείμενο του CityGML σε πολλαπλές χρονικές στιγμές. Αυτό υποστηρίζεται από το CityGML2.0, για παράδειγμα μέσω των MultiSurfaces για την αναπαράσταση της επιφάνειας ενός εξωτερικού τοίχου. Επίσης, το πλαίσιο αυτό επιτρέπει τον επιπλέον ορισμό νέων αναπαραστάσεων (π.χ. αναπαράσταση ενός τοίχου ως γραμμή στο διάγραμμα ενός ορόφου). Έτσι, ορίζεται ουσιαστικά ένα πλαίσιο πολλαπλής αναπαράστασης, στο οποίο τα επίπεδα λεπτομέρειας (LoD) αποτελούν μόνο μία πτυχή. Το προτεινόμενο Τράνακα Πηνελόπη 58

61 πλαίσιο υιοθετεί ιδέες από το πρότυπο IFC (Industry Foundation Classes) (Löwner, Gröger, 2016). Στο εννοιολογικό μοντέλο δεδομένων του CityGML2.0, κάθε τύπος οντοτήτων αναπαρίσταται γεωμετρικά από συγκεκριμένες ιδιότητες. Για παράδειγμα, το class_abstractbuilding έχει 13 γεωμετρικές ιδιότητες για την αναπαράσταση του εξωτερικού κελύφους ενός κτιρίου σε 5 διαφορετικά LoDs. Οι Löwner και Gröger προτείνουν να αντικατασταθούν οι συγκεκριμένες γεωμετρικές ιδιότητες επιλεγμένων οντοτήτων από μία ιδιότητα από τη βασική κλάση class_cityobject. Η ιδιότητα αυτή, η οποία κληρονομείται από όλους τους τύπους οντοτήτων στο CityGML, καλύπτει όλους τους γεωμετρικούς τύπους που χρησιμοποιούνται σε οποιαδήποτε μονάδα του CityGML2.0. Η προτεινόμενη γεωμετρική αναπαράσταση μπορεί να τεκμηριωθεί πολλαπλές στιγμές. Έτσι, κάθε τύπος οντοτήτων του CityGML μπορεί να αναπαρασταθεί σε πολλές χρονικές στιγμές με αυθαίρετη γεωμετρική αναπαράσταση (Löwner, Gröger, 2016). Στην εικόνα 16 φαίνεται το διάγραμμα κλάσης (UML class diagram) της πολλαπλής αναπαράστασης, το οποίο εφαρμόζεται σαν επέκταση (ADE) του CityGML2.0. Χρησιμοποιώντας το μηχανισμό ADE, η βασική κλάση CityObject εκτείνεται από μία σχεσιακή αναπαράσταση, ορίζοντας ένα νέο τύπο δεδομένων το AbstractRepresentation. Αυτό θα αποτελεί τη βασική κλάση για όλες τις αναπαραστάσεις των οντοτήτων του CityGML. Επί του παρόντος υποστηρίζονται μόνο αναπαραστάσεις βασισμένες στη γεωμετρία (class ShapeRepresentation), αλλά σε μελλοντικές επεκτάσεις θα υποστηρίζονται άλλοι τύποι αναπαραστάσεων (π.χ. τοπολογική αναπαράσταση). Τράνακα Πηνελόπη 59

62 Εικόνα 16: Το διάγραμμα κλάσης UML του πλαισίου πολλαπλής αναπαράστασης σαν επέκταση του CityGML2.0 (Πηγή: Löwner, Gröger, 2016). Για τη διάκριση και τη σημασιολογική ταξινόμηση διαφόρων αναπαραστάσεων, εισάγεται ο τύπος RepresentationContext. Κάθε αναπαράσταση πρέπει να σχετίζεται με ακριβώς ένα αντικείμενο του RepresentationContext, το οποίο αναγνωρίζεται μοναδικά από ένα contextidentifier τύπου URI. Για πιο λεπτομερή αναπαράσταση του μοντέλου παρέχονται πρόσθετες προαιρετικές Τράνακα Πηνελόπη 60

63 ιδιότητες (όπως contextname και precision / ακρίβεια) (Löwner, Gröger, 2016). Ο τύπος RepresentationContext μπορεί να θεωρηθεί σαν μια γενίκευση του υπάρχοντος πλαισίου των επιπέδων λεπτομέρειας (LoD). Θεωρείται ότι οι γεωμετρικές αναπαραστάσεις διαφόρων οντοτήτων που ανήκουν στο ίδιο πλαίσιο (context), είναι συνεπείς με τη μέθοδο παραγωγής και τη γεωμετρική ακρίβεια. Κατά συνέπεια, οι εφαρμογές οπτικοποίησης και επεξεργασίας περιλαμβάνουν οντότητες που ανήκουν στον ίδιο τύπο RepresentationContext. Οι γεωμετρικοί τύποι που απεικονίζονται στην παραπάνω εικόνα περιλαμβάνουν όλους τους τύπους που χρησιμοποιούνται στο CityGML2.0. Αυτό διασφαλίζει τη μεταφορά κάθε γεωμετρικής αναπαράστασης μιας οντότητας του CityGML2.0 σε ένα νέο πλαίσιο. Σε μερικές περιπτώσεις, μια οντότητα αναπαρίσταται από αντικείμενα πολλαπλής γεωμετρίας του ίδιου τύπου. Το προτεινόμενο πλαίσιο πολλαπλής αναπαράστασης είναι πολύ ευέλικτο και γενικό. Κάθε τύπος οντότητας μπορεί να αναπαρασταθεί πολλαπλές φορές από αυθαίρετους γεωμετρικούς τύπους. Για την ανταλλαγή δεδομένων των 3D μοντέλων πόλης ή για τον προσδιορισμό των προδιαγραφών των συνόλων δεδομένων, το πλαίσιο αυτό πρέπει να επεκταθεί από πιο συγκεκριμένους και ακριβείς ορισμούς. Αρχικά πρέπει να οριστούν «Profiles», τα οποία θα περιορίζουν τη διακύμανση των γεωμετρικών αναπαραστάσεων και θα υποστηρίζουν την παραγωγή και την ερμηνεία μοντέλων του CityGML, καθώς και την ενσωμάτωση του ισχύοντος πλαισίου των LoDs του CityGML (Löwner, Gröger, 2016). Η δομή ενός «Profile» είναι απλή: προσδιορίζει το γεωμετρικό τύπο (σημείο, επιφάνεια, στερεό κ.λπ.) και το γεωμετρικό ορισμό σε κάθε τύπο οντοτήτων. Κάθε «Profile» αναγνωρίζεται μοναδικά από μια σειρά από χαρακτήρες (URI) που ονομάζεται contextidentifier. Οι Löwner και Gröger προτείνουν δύο τυποποιημένα σύνολα για τα «Profiles», τα οποία μπορούν να οριστούν στις προδιαγραφές μελλοντικών εκδόσεων του CityGML. Το πρώτο σύνολο Τράνακα Πηνελόπη 61

64 διασφαλίζει τη συμβατότητα με τα υπάρχοντα δεδομένα του CityGML. Το δεύτερο σετ των «Profiles» διασφαλίζει τη διαλειτουργικότητα όταν ανταλλάσσονται 3D μοντέλα πόλεων. Για το σκοπό αυτό, το LoD4 αντικαθίσταται από το LoD0 ως το LoD3 για εξωτερικά και εσωτερικά αντικείμενα και όλοι οι τύποι οντοτήτων μπορούν να αναπαρασταθούν σε οποιοδήποτε LoD. Τα επίπεδα λεπομέρειας από το LoD0 ως το LoD3 είναι παρόμοια με τα υπάρχοντα, αλλά επεκτείνονται σε όλους τους τύπους των οντοτήτων. Στην εικόνα 17 παρουσιάζεται το εξωτερικό κέλυφος ενός κτιρίου, καθώς και τα δωμάτια σε LoD0. Οι δύο αυτοί τύποι οντοτήτων παρουσιάζονται σε LoD2 στην εικόνα 18 και τέλος στην εικόνα 19 φαίνεται ένα κτίριο σε LoD2 με ανοίγματα σε LoD1. Εικόνα 17: Αναπαράσταση του εξωτερικού κελύφους και των εσωτερικών δωματίων ενός κτιρίου σε LoD0 (Πηγή: Löwner, Gröger, 2016). Τράνακα Πηνελόπη 62

65 Εικόνα 18: Αναπαράσταση του εξωτερικού κελύφους και των εσωτερικών δωματίων ενός κτιρίου σε LoD2 (Πηγή: Löwner, Gröger, 2016). Εικόνα 19: Χονδρική αναπαράσταση του εξωτερικού ενός κτιρίου με ανοίγματα (Πηγή: Löwner, Gröger, 2016). Τράνακα Πηνελόπη 63

66 Συμπερασματικά Το πλαίσιο πολλαπλής αναπαράστασης που προτείνεται για τη βελτίωση των επιπέδων λεπτομέρειας του CityGML, επιτρέπει τις πολλαπλές γεωμετρικές αναπαραστάσεις για οποιοδήποτε αντικείμενο του CityGML. Ο τύπος RepresentationContext λαμβάνεται σαν μια γενίκευση των LoDs, θεωρώντας ότι οι αναπαραστάσεις διαφορετικών οντοτήτων που ανήκουν στο ίδιο πλαίσιο ( Context ) είναι συνεπείς με τη μέθοδο παραγωγής και την ακρίβεια. Έτσι, μόνο οι οντότητες από τον ίδιο τύπο RepresentationContext μπορούν να επεξεργαστούν κάθε φορά (Löwner, Gröger, 2016). Για τον προσδιορισμό και την ανταλλαγή δεδομένων των 3D μοντέλων πόλης προτείνονται «Profiles», τα οποία περιορίζουν τη μεταβλητότητα του πολύ ευέλικτου και γενικού πλαισίου της πολλαπλής αναπαράστασης. Προτείνονται δύο σύνολα «Profiles», πρώτον για την εξασφάλιση της συμβατότητας με τα υπάρχοντα δεδομένα του CityGML και δεύτερον για την εξασφάλιση της διαλειτουργικότητας. Για τον ορισμό των «Profiles» δίνονται τρεις επιλογές, οι γλώσσες προγραμματισμού Object Constrained Language (OCL) και XML και προκαθορισμένες ιδιότητες της γεωμετρίας. Η OCL αποτελεί μέρος της γλώσσας UML και επιτρέπει τη διαμόρφωση κανόνων για τις κλάσεις της UML, οι οποίοι ελέγχουν την εγκυρότητα των διάφορων περιπτώσεων. Ωστόσο, όλες οι προτεινόμενες προσεγγίσεις για τον επίσημο ορισμό των «Profiles» αποτυγχάνουν λόγω της έλλειψης εργαλείων και πολυπλοκότητας. Η OCL υπολείπεται εργαλείων και στο γεγονός ότι δεν μπορεί να μεταφερθεί από τη μορφή UML σε XML αυτόματα (Löwner, Gröger, 2016). Ο περιορισμός του πλαισίου της πολλαπλής αναπαράστασης με τα «Profiles» που ορίζουν προκαθορισμένες γεωμετρικές ιδιότητες, απαιτεί ένα μηχανισμό, ο οποίος θα καθορίσει και θα ορίσει αυτά τα «Profiles». Η απευθείας μοντελοποίηση των οντοτήτων με γεωμετρικές ιδιότητες των LoDs έρχονται σε σύγκρουση με το πλαίσιο της πολλαπλής αναπαράστασης. Καταλήγοντας οι Löwner και Gröger προτείνουν το πλαίσιο της πολλαπλής αναπαράστασης να χρησιμοποιείται ως μετα-μοντέλο (meta model) και για τη μοντελοποίηση της γεωμετρίας με βάση τα LoDs, ώστε να απεικονισθούν τα Τράνακα Πηνελόπη 64

67 «Profiles». Κάθε γεωμετρική αναπαράσταση των οντοτήτων πρέπει να είναι δυνατή χρησιμοποιώντας το μηχανισμό ADE. Τέλος, το πλαίσιο της πολλαπλής αναπαράστασης παρέχει ένα σταθερό και συνεπές μοντέλο, τόσο σε εννοιολογικό επίπεδο, όσο και στο επίπεδο της κωδικοποίησης, με αποτέλεσμα το πλαίσιο των LoDs στο CityGML3.0 να επιτρέπει περισσότερες εφαρμογές Χρήση του LADM και του IndoorGML για τον Προσδιορισμό του Εσωτερικού Χώρου Η εσωτερική πλοήγηση δεν αποτελεί ίσως ένα άμεσο θέμα για το 3D κτηματολόγιο, αλλά σχετίζονται στενά, γιατί υπάρχει μια σημαντική επικάλυψη μεταξύ των εσωτερικών χώρων, όπως αυτοί χρησιμοποιούνται στην πλοήγηση, και των 3D χωρικών μονάδων που χρησιμοποιούνται για την εγγραφή των δικαιωμάτων/ περιορισμών/ υποχρεώσεων (σε επίπεδο διαμερίσματος και άλλων κτιρίων και κατασκευών) (Zlatanova, Van Oosterom, 2016). Το κτηματολόγιο αφορά στο νομικό χώρο, ο οποίος περιγράφεται από γεωμετρία και τοπολογία. Συνήθως δεν είναι σημαντικοί από νομική άποψη όλοι οι τύποι λεπτομερειών των κτιρίων (όταν εφαρμόζονται τα ίδια δικαιώματα/ περιορισμοί/ υποχρεώσεις), αλλά μπορούν πάντα να οριστούν. Μόνο όταν διαφέρουν τα δικαιώματα/ περιορισμοί/ υποχρεώσεις, χρειάζεται ξεχωριστή γεωμετρία. Έτσι, είναι πολύ πιθανό μόνο ένα μέρος των πληροφοριών του εσωτερικού ενός κτιρίου να σχετίζεται με το 3D κτηματολόγιο. Οι γεωμετρίες των αντικειμένων του πραγματικού κόσμου και οι γεωμετρίες των νομικών αντικειμένων πρέπει να είναι συνεπείς και να ακολουθούν κάποιους κανόνες. Υπάρχουν δύο προσεγγίσεις για τη μοντελοποίηση των εσωτερικών χώρων: η πρώτη εστιάζει στην κατασκευή και η δεύτερη στο χρήστη. Το CityGML παρέχει μια περιγραφή του εσωτερικού χώρου και συγκεκριμένα των δωματίων, των διαδρόμων κ.ά., αδιαφορώντας όμως για τις θέσεις που καταλαμβάνουν τα δομικά στοιχεία της κατασκευής. Το πρότυπο IFC αντίθετα είναι ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα περιγραφής των εσωτερικών δομών του κτιρίου, που επικεντρώνεται στα δομικά στοιχεία (τοίχους, πόρτες, παράθυρα, πλάκες). Αυτά τα δύο πρότυπα έχουν, επίσης, μελετηθεί για εσωτερική πλοήγηση, αλλά Τράνακα Πηνελόπη 65

68 διαπιστώθηκαν ανεπαρκή για συγκεκριμένα περιβάλλοντα (π.χ. μεγάλα δωμάτια) ή για την εξυπηρέτηση συγκεκριμένων σκοπών πλοήγησης (π.χ. διάκριση μεταξύ περπατήματος και οδήγησης) (Zlatanova, Van Oosterom, 2016). Για αυτό το λόγο, έχουν αναπτυχθεί πολλά μοντέλα με σκοπό την πλοήγηση, με κοινό, ωστόσο, πλεονέκτημα το ότι δημιουργήθηκαν στο πλαίσιο μίας συγκεκριμένης εφαρμογής και απευθύνονται σε ορισμένους χρήστες. IndoorGML Το πρότυπο IndoorGML υιοθετήθηκε από την OGC και αποτελεί το πρώτο πρότυπο, το οποίο παρέχει ένα πλαίσιο για λειτουργικά συστήματα εσωτερικής πλοήγησης και δημιουργήθηκε βάσει των επιθυμιών και προδιαγραφών των χρηστών, ώστε να παρέχει ένα γενικό πλαίσιο για τον προσδιορισμό του χώρου (Zlatanova, Van Oosterom, 2016). Έρευνες δείχνουν ότι ο διαχωρισμός του εσωτερικού χώρου σύμφωνα με την αίσθηση και κατανόηση του ανθρώπου θα βελτιώσει την εσωτερική πλοήγηση και καθοδήγηση. Το πρότυπο αυτό παρέχει, ουσιαστικά, περιγραφή του εσωτερικού χώρου και σύνταξη σε γλώσσα GML για κωδικοποίηση της γεωπληροφορίας με σκοπό την πλοήγηση (Zlatanova, Lemmen, 2016). Διαφέρει από τα γενικά 3D πρότυπα, όπως τα CityGML, KML και IFC. Βασίζεται στο διαχωρισμό του εσωτερικού χώρου και τα κελιά του χώρου περιγράφονται από τη γεωμετρία, σημασιολογία και τοπολογία. Το IndoorGML ορίζει τις εξής πληροφορίες για τον εσωτερικό χώρο: πλαίσιο πλοήγησης και περιορισμοί, διαχωρισμοί του χώρου και τύποι συνδεσιμότητας μεταξύ των χώρων, γεωμετρικές και σημασιολογικές ιδιότητες του χώρου, δίκτυα πλοήγησης (λογικά και μετρικά) και τις σχέσεις που αναπτύσσονται. Βασισμένοι στο πρότυπο IndoorGML, οι Zlatanova και Van Oosterom προτείνουν ένα σύνολο από κριτήρια, με σκοπό τον προσδιορισμό λειτουργικών περιοχών γύρω από τα εσωτερικά έπιπλα ή από άλλα αρχιτεκτονικά στοιχεία. Προτείνουν, λοιπόν, ένα πλαίσιο για την τυποποίηση της ανθρώπινης αντίληψης σχετικά με τη θέση, την τοποθεσία και την περιοχή. Η έρευνα αυτή, ωστόσο, σχετίζεται με τα αρχιτεκτονικά χαρακτηριστικά ενός κτιρίου. Τράνακα Πηνελόπη 66

69 Ο ορισμός των προσβάσιμων χώρων και η διευκρίνιση των περιοχών ασφαλείας αποτελεί σε πολλές περιπτώσεις περιορισμό ή δικαίωμα από νομική άποψη. Τα αεροδρόμια είναι χαρακτηριστικό παράδειγμα προσδιορισμού και οριοθέτησης των χώρων αυτών. Ως εκ τούτου, αποτελεί ιδιαίτερο ενδιαφέρον για την επιστημονική κοινότητα, η μελέτη των δικαιωμάτων/ περιορισμών που σχετίζονται με αυτού του είδους το διαχωρισμό του χώρου. Το LADM είναι ένα από τα λίγα μοντέλα, το οποίο στοχεύει στην επίσημη περιγραφή αυτών των πληροφοριών και επικεντρώνεται στα δικαιώματα/ περιορισμούς/ υποχρεώσεις στον εξωτερικό και εσωτερικό χώρο, συμπεριλαμβανομένης της γεωμετρικής τους αναπαράστασης. Γενικά, το LADM αφορά σε ένα ευρύ και σύνθετο πεδίο και εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη νομοθεσία κάθε χώρας. Για αυτό το λόγο, το πρότυπο αυτό προσπαθεί να συλλάβει τα κύρια και κοινά χαρακτηριστικά. Αυτό το γενικό πλαίσιο είναι κατάλληλο για το σκοπό του IndoorGML σχετικά με το διαχωρισμό του χώρου. Ο διαχωρισμός του χώρου στο IndoorGML βασίζεται σε περιοχές που μπορούν να πλοηγηθούν και στη συνδεσιμότητά τους. Το IndoorGML αναγνωρίζει επίσης άλλους χώρους, οι οποίοι ονομάζονται «abstract spaces» (αφηρημένοι χώροι) (Zlatanova, Lemmen, 2016). Σε πολλές εφαρμογές εμφανίζονται οι αφηρημένοι χώροι, για παράδειγμα χώροι που δεν έχουν καλά ορισμένα τα φυσικά τους όρια (τοίχοι, ταβάνια και δάπεδα), ώστε να αναγνωριστεί μια λειτουργία, χρήση ή δικαίωμα. Το IndoorGML διακρίνει το χώρο σε πρωταρχικό και δευτερεύοντα (εικόνα 20). Ο πρωταρχικός χώρος δείχνει τη γεωμετρία, τη σημασιολογία και την τοπολογία του εσωτερικού χώρου. Ο δευτερεύων χώρος δημιουργείται αυτόματα από τον πρωταρχικό και χρησιμοποιείται για τον ορισμό του γραφήματος «Node-Relation». Η περιγραφή- σκιαγράφηση του χώρου είναι η πιο σημαντική διαδικασία. Ο χώρος μπορεί να οριστεί σύμφωνα με διάφορα κριτήρια και τα αρχιτεκτονικά όρια μπορούν να αγνοηθούν εξολοκλήρου ή εν μέρει (Zlatanova, Van Oosterom, 2016). Τράνακα Πηνελόπη 67

70 Εικόνα 20: Το γενικό πλαίσιο του IndoorGML. Αριστερά το 3D μοντέλο ενός κτιρίου. Με πράσινο χρώμα φαίνονται τα δωμάτια και με καφέ οι πόρτες. Στον πρωταρχικό χώρο φαίνονται οι χώροι που χρησιμοποιούνται για την πλοήγηση και στο δευτερεύοντα το δίκτυο πλοήγησης που δημιουργείται (Πηγή: Zlatanova, Van Oosterom, 2016). Εσωτερικός χώρος του IndoorGML Ο εσωτερικός χώρος αποτελείται από κελιά, τα οποία περιγράφουν τα αρχιτεκτονικά στοιχεία ενός κτιρίου (δωμάτια, τοίχους, σκάλες κ.ά.). Η έννοια του χώρου ή του κελιού είναι η πιο σημαντική για το IndoorGML. Ένα κτίριο διαχωρίζεται σε μη επικαλυπτόμενα κελιά, τα οποία κατηγοριοποιούνται σε αυτά που μπορούν να πλοηγηθούν και σε αυτά που δεν μπορούν (εικόνα 21) (Zlatanova, Lemmen, 2016). Τράνακα Πηνελόπη 68

71 Εικόνα 21: Παραδείγματα χώρων σε ένα κτίριο. Με μπλε χρώμα φαίνονται οι χώροι που δεν μπορούν να πλοηγηθούν και με κίτρινο, πορτοκαλί και πράσινο αυτοί που μπορούν (Πηγή: Zlatanova, Lemmen, 2016). Ο χώρος αυτός μπορεί να οριστεί σύμφωνα με διάφορα θέματα, όπως η κατασκευή του κτιρίου, η λειτουργική χρήση, η ασφάλεια ή ο τρόπος κίνησης (π.χ. περπάτημα, οδήγηση). Κάθε θέμα μπορεί να απαιτεί διαφορετικό διαχωρισμό ή συνένωση των αρχιτεκτονικών στοιχείων. Για παράδειγμα, οι χώροι security area και check-in area μπορεί να είναι τμήματα μιας μεγάλης αίθουσας, ενώ ο χώρος dangerous area μπορεί να αποτελεί την ένωση πολλών δωματίων ή ορόφων (εικόνα 22). Εικόνα 22: Ένωση τοπογραφικών χώρων για την αναπαράσταση επικίνδυνης περιοχής (Πηγή: Zlatanova, Van Oosterom, 2016). Τράνακα Πηνελόπη 69

72 Η τωρινή έκδοση του IndoorGML επικεντρώνεται στην «τοπογραφική αναπαράσταση», τα κελιά δηλαδή ορίζονται σύμφωνα με τον αρχιτεκτονικό διαχωρισμό του κτιρίου. Οι εσωτερικοί χώροι της συγκεκριμένης έκδοσης έχουν τα εξής χαρακτηριστικά (Zlatanova, Van Oosterom, 2016): Χώροι που μπορούν να πλοηγηθούν, συμπεριλαμβανομένων των αρχιτεκτονικών συστατικών (είσοδοι, διάδρομοι, δωμάτια, πόρτες, σκάλες), τα οποία είναι πολύ σημαντικά για τη μετακίνηση μέσα σε ένα κτίριο. Τα δομικά στοιχεία θεωρούνται ως εμπόδια και επομένως ως χώροι που δεν μπορούν να πλοηγηθούν. Τα έπιπλα δεν περιλαμβάνονται σαφώς, αλλά πρέπει να θεωρηθεί ότι δεν μπορούν να πλοηγηθούν. Οι χώροι είναι κλειστά αντικείμενα και αναπαρίστανται σε 2D, αλλά και οι όγκοι τους σε 3D. Μπορεί να εφάπτονται μεταξύ τους, αλλά να μην επικαλύπτονται. Οι χώροι μπορούν να προσδιοριστούν από φυσικά ή φανταστικά όρια ή από συνδυασμό αυτών. Οι χώροι ορίζονται και σημασιολογικά (εικόνα 23). Εικόνα 23: Η σημασιολογία του εσωτερικού χώρου στο IndoorGML (Πηγή: Zlatanova, Van Oosterom, 2016). Τράνακα Πηνελόπη 70

73 Γράφημα Κόμβου- Σχέσης Ο δευτερεύων χώρος δημιουργείται από τον πρωταρχικό εφαρμόζοντας το θεώρημα δυαδικότητας του Poincaré (Poincaré duality theorem). Σύμφωνα με τον Poincaré, ένα αντικείμενο k διαστάσεων σε έναν πρωταρχικό χώρο N διαστάσεων απεικονίζεται στο δευτερεύοντα χώρο ως αντικείμενο (N-k) διαστάσεων. Tα 3D αντικείμενα ενός 3D πρωταρχικού χώρου απεικονίζονται σε έναν 2D δευτερεύοντα χώρο ως 0D κόμβοι (nodes) και τα 2D αντικείμενα ως 1D ακμές (edges). Έτσι, ο δευτερεύων χώρος χρησιμοποιείται για τη δημιουργία του γραφήματος Node-Relation (κόμβου- σχέσης), το οποίο χρησιμεύει για τον υπολογισμό της διαδρομής- πορείας (Zlatanova, Van Oosterom, 2016). Το γράφημα Node-Relation μπορεί να δημιουργηθεί από ένα υποσύνολο του εσωτερικού χώρου, αλλά και εφαρμόζοντας διαφορετικές σχέσεις μεταξύ των κελιών (γειτνίαση, συνδεσιμότητα, προσβασιμότητα κ.ά.). Για παράδειγμα, τα εσωτερικά κελία που δεν μπορούν να πλοηγηθούν δε συμμετέχουν στη σύνθεση του γραφήματος. Επίσης, ο εσωτερικός χώρος μπορεί να υποδιαιρεθεί, αλλά και κάθε κελί μπορεί να διαιρεθεί σε μικρότερα κελιά (εικόνα 24). Με W συμβολίζονται οι τοίχοι, με D οι πόρτες, με S οι χώροι και με κόκκινο χρώμα αναπαρίστανται οι ακμές στο δευτερεύοντα χώρο. Τα δύο πρώτα παραδείγματα δείχνουν την επιρροή που έχει η αναπαράσταση των πορτών (2D ή 3D). Αν αναπαρίστανται ως επιφάνειες (2D αντικείμενα), τότε στο γράφημα Node-Relation φαίνονται ως ακμές (1D αντικείμενα) (εικόνα 24a). Το γράφημα γίνεται πιο σύνθετο αν οι πόρτες είναι 3D αντικείμενα (εικόνα 24b). Είναι επίσης δυνατό να επιλεχθούν ποια κελιά θα χρησιμοποιηθούν στο διάγραμμα. Στην εικόνα 24c παρουσιάζεται ένα παράδειγμα γραφήματος Node- Relation, στο οποίο τα κελιά των δωματίων δεν έχουν ληφθεί υπόψη και ενώνει μόνο τα κελιά των πορτών. Τέλος, στην εικόνα 24d φαίνεται η υποδιαίρεση των δωματίων σε μικρότερα τμήματα, έτσι ώστε κάθε κελί να έχει πρόσβαση σε μία μόνο πόρτα. Αυτός ο ευέλικτος μηχανισμός για την εξαγωγή του δικτύου πλοήγησης, μέσω της τροποποίησης των κελιών στον πρωταρχικό χώρο, είναι το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό του IndoorGML (Zlatanova, Van Oosterom, 2016). Τράνακα Πηνελόπη 71

74 Εικόνα 24: Παραδείγματα δικτύων για πλοήγηση (Πηγή: Zlatanova, Van Oosterom, 2016). Η μοντελοποίηση του χώρου με βάση τη νομική του χρήση αποτελεί ιδιαίτερο ενδιαφέρον για το IndoorGML. Τα δικαιώματα/ περιορισμοί/ υποχρεώσεις σε ένα κτίριο ή ακόμα και σε έναν όροφο μπορούν να επηρεάσουν την προσβασιμότητα και επομένως να αλλάξουν σημαντικά το σύνολο των κελιών, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή του δικτύου. Πολλά γραφεία, για παράδειγμα, που μοιράζονται μια κοινή είσοδο ή ένα χώρο αναμονής, μοιράζονται επίσης και την υποχρέωση για τη διατήρηση αυτών των χώρων. Τα μεγάλα εμπορικά καταστήματα μοιράζονται την πρόσβαση σε διαφορετικούς χώρους ή τομείς, αλλά έχουν οριστεί ταυτόχρονα οι χώροι, στους οποίους έχουν αποκλειστική πρόσβαση. Τέτοια δικαιώματα/ περιορισμοί/ υποχρεώσεις σπάνια προσδιορίζονται από φυσικά όρια και είναι δύσκολο να μοντελοποιηθούν (Zlatanova, Lemmen, 2016). Παρακάτω παρουσιάζονται παραδείγματα εσωτερικών χώρων που επηρεάζονται από δικαιώματα/ περιορισμούς/ υποχρεώσεις (Zlatanova, Lemmen, 2016): Τράνακα Πηνελόπη 72

75 Εμπορικά καταστήματα που αποτελούνται από περιοχές κοινές για όλους τους επισκέπτες, περιοχές διαθέσιμες μόνο για υπαλλήλους συγκεκριμένου καταστήματος, περιοχές προσβάσιμες μόνο για υπηρεσίες καθαρισμού/ διατήρησης. Σταθμοί τρένου και μετρό, οι οποίοι έχουν χώρους για όλο τον κόσμο, πλατφόρμες μόνο για επιβάτες, τούνελ μόνο για το προσωπικό, περιοχή εισιτηρίων μόνο για υπαλλήλους κ.ά.. Μουσεία, τα οποία έχουν μεγάλους διαδρόμους έκθεσης των αντικειμένων και χρησιμοποιούνται από τους επισκέπτες, διαδρόμους αποθήκευσης μόνο για το προσωπικό, διοικητικούς χώρους κ.ά.. Αεροδρόμια, τα οποία αποτελούνται από περιοχές για όλους τους επισκέπτες, περιοχές check-in μόνο για αυτούς που ταξιδεύουν, χώρους αναμονής, πύλες επιβίβασης, ζώνες διέλευσης, διεθνής χώρος κ.ά.. Νοσοκομεία, τα οποία έχουν κοινές περιοχές πρόσβασης, χώρους για εξέταση ασθενών, χειρουργεία, εργαστήρια, χώρους αποθήκευσης κ.ά Συνδυασμός των IndoorGML και LADM Τα δύο αυτά πρότυπα έχουν αναπτυχθεί για διαφορετικούς σκοπούς και αφορούν διαφορετικούς χώρους. Το IndoorGML έχει σχεδιαστεί για πλοήγηση σε εσωτερικό χώρο, ενώ το LADM για διαχείριση της γης και είναι χρήσιμο για εσωτερικό και εξωτερικό χώρο, πάνω και κάτω από την επιφάνεια της γης. Παρά τις διαφορές τους, τα πρότυπα αυτά εμφανίζουν και πολλές ομοιότητες. Παρακάτω συγκρίνονται τα δύο πρότυπα και εξετάζονται τρόποι για το συνδυασμό τους. Για παράδειγμα, μια προσέγγιση για την εξαγωγή ενός χώρου στο LADM με περιεχόμενο από το IndoorGML ή μια ισοδύναμη αντιστοιχία μεταξύ των κλάσεων (και των εξωτερικών) του LADM (π.χ. του LA_SpatialUnit) με τους χώρους του IndoorGML (Zlatanova, Van Oosterom, 2016). Το IndoorGML περιέχει 3D τοπογραφικές πληροφορίες, με έναν τρόπο παρόμοιο με τα LandXML, InfraGML, CityGML και BIM/IFC. Οι 3D νομικοί χώροι συχνά χρειάζονται κάποια αντικείμενα αναφοράς για να έχουν νόημα στον προσανατολισμό και να γίνεται κατανοητός ο σκοπός τους. Οι χώροι αυτοί μπορούν να έχουν τη δική τους ανεξάρτητη γεωμετρία και τοπολογία. Το IndoorGML επιτρέπει το διαχωρισμό και τις ομαδοποιήσεις μεταξύ των χώρων, Τράνακα Πηνελόπη 73

76 στηριζόμενο σε κάποιες ιδιότητες (π.χ. προσβασιμότητα, ασφάλεια κ.ά.). Ωστόσο, είναι επίσης πιθανό να αναφέρεται στα τοπογραφικά στοιχεία ως 3D χωρικά όρια, ή ακόμα να αναφέρεται στους τοπογραφικούς χώρους ως νομικούς χώρους του LADM. Ομοιότητες των IndoorGML και LADM Και τα δύο πρότυπα αναφέρονται σε 3D χώρους, εμπλουτισμένους με σημασιολογική πληροφορία, οι οποίοι έχουν συγκεκριμένες ιδιότητες. Και τα δύο πρότυπα περιέχουν την έννοια του πρωταρχικού χώρου με γεωμετρία και τοπολογία. Στο LADM ως πρωταρχικός χώρος θεωρείται η 3D κατάτμηση που πραγματοποιείται στο χώρο. Το IndoorGML συνδέεται με το CityGML, IFC και KML. Και τα δύο μοντέλα λειτουργούν με την αφηρημένη έννοια του χώρου. Στο IndoorGML ο χώρος μπορεί να οριστεί με βάση το χρήστη ή τις ιδιότητες του περιβάλλοντος. Στο LADM ο χώρος βασίζεται σε νομικούς κανονισμούς. Το IndoorGML επιτρέπει υποδιαιρέσεις και συνενώσεις στο χώρο, με βάση την προσβασιμότητα, την ασφάλεια κ.ά.. Το ίδιο ισχύει και στο LADM, οι νομικοί χώροι, δηλαδή, μπορούν να ομαδοποιηθούν και να οργανωθούν σε μια ιεραρχία. Και τα δύο μοντέλα διατηρούν πολλές υποδιαιρέσεις του χώρου. Ο μηχανισμός του IndoorGML ορίζει συγκεκριμένα επίπεδα του χώρου (space layers). Στο LADM οι υποδιαιρέσεις εμπεριέχονται στο εννοιολογικό σχήμα και ονομάζονται LA_Level. Και τα δύο μοντέλα διατηρούν τις σχέσεις μεταξύ των αντικειμένων. Το LADM υποστηρίζει ένα εκτεταμένο σύνολο από σχέσεις και περιορισμούς. Οι χωρικές σχέσεις μπορούν να στηριχθούν στην τοπολογία, αλλά είναι πιθανό να μην υπάρχει τοπολογία, αλλά μόνο γεωμετρία ή ακόμα και γραπτή περιγραφή. Το IndoorGML δεν έχει συγκεκριμένες έννοιες για περιορισμούς μεταξύ των αντικειμένων, αλλά χρησιμοποιούνται τοπολογικές σχέσεις (π.χ. γειτνίαση και συνδεσιμότητα) για την παραγωγή του δευτερεύοντα χώρου. Τράνακα Πηνελόπη 74

77 Διαφορές μεταξύ των IndoorGML και LADM Το LADM είναι μόνο ένα εννοιολογικό σχήμα, ενώ το IndoorGML έχει XML εφαρμογή. Το IndoorGML απαιτεί μη επικαλυπτόμενες υποδιαιρέσεις του χώρου. Αντίθετα, το LADM μπορεί να έχει επικαλυπτόμενους αφηρημένους χώρους. Οι χωρικές μονάδες, όμως, που σχετίζονται με πλήρη ιδιοκτησία μπορεί να μην επικαλύπτονται με άλλες μονάδες, αλλά με ένα συγκεκριμένο περιορισμό (για παράδειγμα λόγω περιβαλλοντικής προστατευόμενης ζώνης). Το IndoorGML διατηρεί πρωταρχικό και δευτερεύοντα χώρο, ενώ το LADM μόνο πρωταρχικό. Στο LADM τα δικαιώματα σχετίζονται με συγκεκριμένα πρόσωπα. Το IndoorGML μπορεί να χρησιμοποιεί δικαιώματα σε συγκεκριμένη υποδιαίρεση του χώρου, αλλά μέχρι τώρα δεν έχει αναπτυχθεί σαφές επίπεδο χώρου (space layer). Τράνακα Πηνελόπη 75

78 ΚΡΙΤΗΡΙΑ IndoorGML LADM Μοντέλο UML + + Σχήμα XML + - Εσωτερικός χώρος + + Γράφημα Node-Relation + - Τοπογραφικός χώρος + + Εξωτερικός χώρος - + 3D γεωμετρία + + Διαχωρισμός του χώρου + + Μη επικαλυπτόμενοι χώροι + +/- Απεριόριστος χώρος - + Χωρικά επίπεδα (layers) + + Περιορισμοί - + Γειτνίαση + + Συνδεσιμότητα + - Άλλες τοπολογικές σχέσεις - + Νομική/ διοικητική οπτική - + Πίνακας 1: Σύγκριση των LADM και IndoorGML (Πηγή: Zlatanova, Van Oosterom, 2016). Το LADM μπορεί να χρησιμοποιηθεί για το IndoorGML, με σκοπό τον ορισμό ενός πλαισίου για το διαχωρισμό του χώρου. Όπως έχει ήδη αναφερθεί, αν έχουν οριστεί τοπολογικές χωρικές μονάδες, δεν υπάρχουν κενά ή επικαλύψεις στην τμηματοποίηση του LADM. Για το σκοπό αυτό, τόσο τα δικαιώματα/ περιορισμοί/ υποχρεώσεις, όσο και κάποιες διοικητικές μονάδες παίζουν πολύ Τράνακα Πηνελόπη 76

79 σημαντικό ρόλο. Παρακάτω παρουσιάζονται κάποιες περιπτώσεις που είναι δυνατό να εμφανιστούν (Zlatanova, Van Oosterom, 2016): 1. Το IndoorGML έχει πιο λεπτομερή διαχωρισμό του χώρου, το LADM παρέχει μεγαλύτερες χωρικές μονάδες, που ακολουθούν τα όρια των μονάδων του IndoorGML. Το IndoorGML υιοθετεί ιδιότητες από τις χωρικές μονάδες του LADM. Το LADM έχει χωρικές μονάδες με ίδια δικαιώματα/ περιορισμούς/ υποχρεώσεις και πρόσωπα. Μια πιθανή λύση, λοιπόν, είναι να προσαρμοστούν οι χωρικές μονάδες του LADM στους χώρους του IndoorGML. 2. Το IndoorGML έχει λιγότερο λεπτομερή διαχωρισμό του χώρου. Το LADM επιβάλλει αφηρημένα όρια κατά μήκος μεγάλων δωματίων. Παραδείγματα τέτοιων διαχωρισμών μπορούν να παρατηρηθούν σε αεροδρόμια ή μεγάλα εμπορικά καταστήματα. Σε αυτές τις περιπτώσεις, ο διαχωρισμός που παρέχει το IndoorGML πρέπει να υποδιαιρεθεί περαιτέρω και να προσαρμοστεί στις νομικές μονάδες. 3. Οι δύο διαχωρισμοί του χώρου να μην ταιριάζουν χωρίς επικάλυψη των ορίων. Σε αυτή την περίπτωση υπάρχουν δύο λύσεις: είτε διαχωρισμός στη μικρότερη δυνατή μονάδα, είτε χρήση των χώρων του IndoorGML και εφαρμογή ιδιοτήτων όπως στην πρώτη περίπτωση (1). Οι περιπτώσεις αυτές είναι πολύ συνηθισμένες σε μεγάλα εμπορικά καταστήματα με πολλά επικαλυπτόμενα δικαιώματα. 4. Το IndoorGML μπορεί να χρησιμοποιηθεί για δυναμικό διαχωρισμό του χώρου. Το LADM υποστηρίζει επίσης χρονικά δικαιώματα (συμπεριλαμβανομένων κυκλικών και επαναλαμβανόμενων μοτίβων). o Είναι πιθανό χώροι που έχουν διαχωριστεί στο IndoorGML να o διασχίζονται από χωρικές μονάδες του LADM. Είναι μια κατάσταση παρόμοια με την περίπτωση (3), λαμβάνοντας υπόψη και τη διάσταση του χρόνου. Αν το IndoorGML επιβάλλει μια ενοποίηση του χώρου, τότε το LADM παραμένει ίδιο και διασχίζει τους νέους χώρους του IndoorGML. Τράνακα Πηνελόπη 77

80 Χρήση του LADM για το IndoorGML Για την κατανόηση της σύνθετης αυτής σχέσης των δύο μοντέλων μελετώνται δύο περιπτώσεις (Zlatanova, Van Oosterom, 2016). Πρώτη περίπτωση: μια σχέση μεταξύ του LA_SpatialUnit του LADM με ένα κελί του χώρου του IndoorGML (πλοηγήσιμο και μη). Δεύτερη περίπτωση: ένα χωρικό επίπεδο του LADM με περιεχόμενο από το IndoorGML. Στην πρώτη περίπτωση μπορεί να γίνει μια απλή εξωτερική σύνδεση για κάθε πληγήσιμο χώρο του IndoorGML με μια χωρική μονάδα στο σύνολο LA_SpatialUnit του LADM και αντίστροφα, χωρίς να γίνουν τροποποιήσεις σε κανένα από τα δύο μοντέλα. Ωστόσο, ένας και μόνο πλοηγήσιμος χώρος του IndoorGML μπορεί να αντιστοιχεί σε πολλές χωρικές μονάδες του LADM, με αποτέλεσμα να μην είναι δυνατή η εφαρμογή της σύνδεσης ένα-προς-ένα. Η λύση για αυτό είναι η σύνδεση ένα-προς-πολλά ή πολλά-προς-πολλά ή ο διαχωρισμός των χωρικών μονάδων στο LADM. Ενναλακτικά, θα ήταν δυνατό να οριστεί ένας περιορισμός, σύμφωνα με τον οποίο κάθε χώρος του IndoorGML να ορίζεται με βάση τις χωρικές μονάδες του LADM, ώστε να διατηρείται η ένα-προς-ένα αντιστοίχιση. Ωστόσο, η προοπτική αυτή δε συνάδει με τον κύριο σκοπό του IndoorGML (Zlatanova, Van Oosterom, 2016). Εικόνα 25: Αντιστοιχίσεις 1-n, m-1 και n-m μεταξύ των οντοτήτων του LADM και του IndoorGML (Πηγή: Zlatanova, Lemmen, 2016). Στη δεύτερη περίπτωση πρέπει να υπάρχει μια μονάδα προέκτασης στο IndoorGML για τη διασύνδεση των δύο μοντέλων. Όπως φαίνεται στην εικόνα 26 το IndoorGML αποτελείται από τη βασική του μονάδα και από μονάδες προέκτασης. Μόνο η μονάδα εσωτερικής πλοήγησης έχει οριστεί μέχρι τώρα ως προέκταση (Zlatanova, Lemmen, 2016). Η προσέγγιση αυτή, λοιπόν, Τράνακα Πηνελόπη 78

81 αποσκοπεί στον ορισμό της μονάδας IndoorGML-LADM ως προέκταση του IndoorGML. Η προέκταση αυτή περιέχει το σύνολο των χωρικών μονάδων του LADM και κάθε αντικείμενο έχει μια εξωτερική σύνδεση με ένα αντικείμενο στη βασική διοικητική μονάδα στο LA_BAUnit του LADM. Για αυτή την περίπτωση, θα είναι χρήσιμη η μετατροπή του LA_Spatial_Unit του LADM σε μια μονάδα προέκτασης στο IndoorGML (Zlatanova, Van Oosterom, 2016). Εικόνα 26: Η κεντρική μονάδα του IndoorGML και η μονάδα προέκτασης (Πηγή: Zlatanova, Lemmen, 2016). Στην εικόνα 27 φαίνεται ότι η κλάση LA_SpatialUnit του LADM αντιστοιχίζεται με ένα χωρικό κελί (CellSpace) του IndoorGML, όπου και τα δύο θεωρούνται ως μια χωρική μονάδα του εσωτερικού χώρου. Αν η κλάση LA_SpatialUnit έχει περισσότερες ιδιότητες σχετικά με τις νομικές πληροφορίες μαζί με τα γεωμετρικά δεδομένα, τότε ορίζεται ως υποκλάση του CellSpace στη μονάδα προέκτασης. Η 2D ή 3D γεωμετρία των κελιών δίνεται από το CellSpace. Οι υπόλοιπες κτηματολογικές πληροφορίες ορίζονται στις κλάσεις LA_BAUnit, LA_RRR και LA_Party της προέκτασης IndoorGML-LADM (Zlatanova, Lemmen, 2016). Τράνακα Πηνελόπη 79

82 Εικόνα 27: Η προέκταση IndoorGML-LADM (Πηγή: Zlatanova, Lemmen, 2016). Συμπερασματικά Παραπάνω περιγράφεται η πρώτη προσπάθεια σύνδεσης των προτύπων IndoorGML και LADM. Η σύνδεση αυτή είναι πολύ σημαντική για το IndoorGML, εφόσον τα δικαιώματα μπορούν να παρέχουν χρήσιμες πληροφορίες για την αναγνώριση χώρων που μπορούν να πλοηγηθούν. Το IndoorGML μπορεί να ενισχυθεί με χωρικά κελιά, τα οποία βασίζονται σε δικαιώματα/ περιορισμούς/ υποχρεώσεις και το LADM να κληρονομήσει τη γεωμετρία από τους διαχωρισμούς ή τις συνενώσεις που γίνονται στο IndoorGML. Η ανάλυση των δύο προτύπων δείχνει διαφορές, αλλά και πολλές ομοιότητες, οι οποίες είναι ικανές να δημιουργήσουν μία σύνδεση μεταξύ τους. Η σύνδεση αυτή μπορεί να Τράνακα Πηνελόπη 80

83 πραγματοποιηθεί μέσω της χωρικής μονάδας του LADM με το χώρο του IndoorGML. Τράνακα Πηνελόπη 81

84 3. 3D ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ Ένα γεωτεμάχιο κάθε κατηγορίας ή μορφής είναι ένα τριών διαστάσεων ακίνητο αντικείμενο, τα δικαιώματα του οποίου, υλοποιημένα ή μη, εκτείνονται υπό, επί ή υπέρ της φυσικής γήινης επιφάνειας. Επίσης, οι επί των γεωτεμαχίων βελτιώσεις (κτίρια ή άλλες εγκαταστάσεις), οι οποίες συνιστούν ένα ή περισσότερα αυτοτελή ή μη ακίνητα, είναι αντικείμενα τριών διαστάσεων (Ζεντέλης, 2011). Σε ένα κτηματολόγιο με πλήρεις πληροφορίες, τα γεωτεμάχια με τις τυχόν βελτιώσεις, απεικονίζονται στους κτηματολογικούς χάρτες, στους οποίους αποτυπώνονται οι ορθές προβολές αυτών. Τα υψομετρικά χαρακτηριστικά των γεωτεμαχίων, όταν περιλαμβάνονται, σημειώνονται με αναγραφή υψομέτρων σε χαρακτηριστικά σημεία (κορυφές γεωτεμαχίων) ή αποδίδονται με υψομετρικές καμπύλες, οι οποίες ενυπάρχουν σε χωριστό επίπεδο πληροφοριών (layer). Επίσης, τα αυτοτελή εντός των γεωτεμαχίων ακίνητα, όταν αυτά δημιουργούνται νομικά ή πραγματικά, απεικονίζονται σε αντίστοιχα διαγράμματα κατόψεων, δηλαδή αποτυπώνονται οι ορθές προβολές αυτών. Τα υψομετρικά χαρακτηριστικά των ακινήτων περιορίζονται στην αναγραφή του όγκου τους, ο οποίος προκύπτει από το μέσο ύψος κάθε ακινήτου. Οι κτηματολογικοί χάρτες κάθε κλίμακας αποδίδουν μια δισδιάστατη αναπαράσταση της τρισδιάστατης πληροφορίας. Αυτό σημαίνει, ότι ένα κτηματολόγιο δύο διαστάσεων (2D) καθορίζει γεωτεμάχια στην επιφάνεια του εδάφους και δεν αναπαριστά το σύνολο των ακινήτων και των ιδιοκτησιακών δικαιωμάτων στον τρισδιάστατο χώρο. Γενικά, στις συμβατικές περιπτώσεις ένα 2D κτηματολόγιο είναι αρκετό για την καταγραφή των χωρικών πληροφοριών. Όμως, σε ένα εξελισσόμενο δομούμενο περιβάλλον, που αναπτύσσεται με βάση ένα εξελισσόμενο νομικό πλαίσιο, δημιουργείται μια αυξανόμενη μη συμβατική παραγωγή χώρου. Στην περίπτωση σύνθετης ανάπτυξης και χρήσης του χώρου και με την πολυεπίπεδη κατανομή των δικαιωμάτων ένα 2D κτηματολόγιο δεν μπορεί να αποδώσει ικανοποιητικά την απαραίτητη τρισδιάστατη απόδοση των χωρικών πληροφοριών. Ένα 2D κτηματολόγιο, με μοναδικό επίπεδο αναφοράς το γεωτεμάχιο, δεν μπορεί να αντιμετωπίσει επιτυχώς τις περιπτώσεις πολλαπλής Τράνακα Πηνελόπη 82

85 και σύνθετης χρήσης του χώρου. Άρα, αυτομάτως δημιουργείται η ανάγκη ορισμού και σύλληψης μιας νέας φόρμας κτηματολογικής καταγραφής, που να διαχωρίζει τα δικαιώματα ανά επίπεδο, με κλειδί την τρίτη διάσταση του χώρου (Δημοπούλου, 2010). Οι απαιτήσεις της σύγχρονης πραγματικότητας μπορούν να ικανοποιηθούν από γεωμετρικά και τοπολογικά μοντέλα καταγραφής των τρισδιάστατων ακινήτων στον τρισδιάστατο χώρο. Η τρίτη διάσταση δεν πρέπει να καταγράφεται ως περιγραφικό στοιχείο, αλλά ως μια οντότητα, η οποία μπορεί να αναπαρασταθεί γεωμετρικά. Επειδή, όμως, ένα σύγχρονο κτηματολόγιο πρέπει να απεικονίζει σε κάθε χρονική στιγμή την υπάρχουσα πραγματικότητα, πρέπει αυτό να περιλαμβάνει και όλες τις μη συμβατικές περιπτώσεις του δομούμενο περιβάλλοντος. Η ικανοποίηση της αυξανόμενης αυτής ανάγκης μπορεί να προκύψει από την ανάπτυξη 3D κτηματολογίου. Αυτό καθίσταται αναγκαίο για την ορθολογικότερη διαχείριση του δομημένου περιβάλλοντος και για τον έλεγχο της νομιμότητας της χρήσης του χώρου και των δημοσιονομικών εφαρμογών (Erba, 2012). Το 2D κτηματολόγιο επηρεάζει πολυδιάστατα την ανάπτυξη και υλοποίηση της πολιτικής γης. Όμως, η περισσότερο ολοκληρωμένη 3D γνώση της νομικής και τεχνικής διάστασης κάθε ακινήτου μπορεί να εξυπηρετήσει περισσότερο ρεαλιστικά και εφικτά σχέδια δράσης. Το 3D κτηματολόγιο θα καθορίζει τη θέση του γεωτεμαχίου, καθώς και τα όριά του στις τρεις διαστάσεις. Επίσης, το 3D κτηματολόγιο θα απαιτεί λύσεις για οργάνωση και διαχείριση 3D και πολυεπίπεδης πληροφορίας (Benhamu, Doytsher, 2003). Μια πλήρης τρισδιάστατη κτηματολογική εγγραφή σημαίνει την εισαγωγή της έννοιας των περιουσιακών δικαιωμάτων στον τρισδιάστατο χώρο (Stoter, Ploeger, 2003). Το 3D κτηματολογικό μοντέλο μπορεί να θεωρηθεί ένα 2D μοντέλο, όπου μπορεί να κρατηθεί ο 2D καθορισμός του αντικειμένου και να προστεθούν μερικές τρισδιάστατες επεκτάσεις (Zlatanova, Billen, 2003). Ένα 3D κτηματολόγιο μπορεί να οριστεί ως ένα σύστημα, το οποίο δίνει πληροφορίες και επεκτείνεται σε χρήσεις, που αποσκοπούν στην αξιοποίηση του υπόγειου και υπέργειου χώρου ενός γεωτεμαχίου, δηλαδή στη βέλτιστη αξιοποίηση του χώρου. Ένα τέτοιο σύστημα κτηματολογίου μπορεί να Τράνακα Πηνελόπη 83

86 λειτουργήσει, αν εναρμονιστεί πλήρως με το υφιστάμενο νομικό καθεστώς κτηματογράφησης που ισχύει σε κάθε χώρα ή με ένα νέο νομικό πλαίσιο, που θα διαμορφωθεί ειδικά για να υποστηρίξει μια τέτοια ανανεωτική προσπάθεια (Van Oosterom, 2011). Σε ορισμένες χώρες, τα ιδιοκτησιακά δικαιώματα σε ένα γεωτεμάχιο δεν υπόκεινται σε χωρικούς περιορισμούς και μπορούν να εκτείνονται απεριόριστα πάνω και κάτω από τη φυσική γήινη επιφάνεια. Στην περίπτωση αυτή, τα δικαιώματα περιλαμβάνουν την αποκλειστική χρήση του χώρου επί του γεωτεμαχίου, καθώς και πάνω και κάτω από αυτό. Οι εξαιρέσεις στον κανόνα αυτό είναι η χρήση του χώρου από άλλο φυσικό ή νομικό πρόσωπο, σε τέτοιο βάθος ή ύψος που να μην επηρεάζεται η χρήση του γεωτεμαχίου, για παράδειγμα μεταλλεία, εναέριος χώρος πτήσεων κ.τ.λ. (Zlatanova, 2003). Σε άλλες χώρες, η εκμετάλλευση του χώρου του γεωτεμαχίου καθ ύψος και βάθος περιορίζεται με ρητό τρόπο και σε συνάρτηση με τις ειδικότερες επιτρεπόμενες χρήσεις. Σε κάθε περίπτωση, μεταξύ του μέγιστου ύψους και του μέγιστου βάθους δημιουργείται ένας χώρος, στον οποίο αναπτύσσονται νομικά και πραγματικά δικαιώματα με πολυεπίπεδη κατανομή από τη σύνθετη αξιοποίηση του χώρου ή από τη σύνθετη παραγωγή ακινήτων. Άρα, τα πολλών διαστάσεων δικαιώματα τέμνουν το χώρο αυτό και κατανέμονται σε αυτόν (Van Oosterom, 2011). Επομένως, δημιουργείται η απαίτηση για 3D κτηματολόγιο, στο οποίο θα απεικονίζεται σε κάθε χρονική στιγμή η χωρική κατάσταση, με την καταγραφή των χωρικά σύνθετων δικαιωμάτων και μέσω του οποίου θα καθίσταται δυνατή η αποτελεσματικότερη διαχείριση του υπερκείμενου και υποκείμενου χώρου του γεωτεμαχίου (Stoter, 2004). Τράνακα Πηνελόπη 84

87 Εικόνα 28: Απεικόνιση της χωρικής έκτασης του δικαιώματος της ιδιοκτησίας σε γεωτεμάχιο (Πηγή: Stoter, 2004) Στην εικόνα 28 φαίνεται με γκρι χρώμα το μέγιστο επιτρεπόμενο βάθος εκμετάλλευσης των γεωτεμαχίων και με διακεκομμένη γραμμή το μέγιστο επιτρεπόμενο ύψος. Ένα 3D κτηματολόγιο καταγράφει τα ακίνητα, τα οποία θεωρούνται ως τρισδιάστατες μονάδες ιδιοκτησίας (3D property units). Ειδικότερα καταγράφει τα τρισδιάστατα εμπράγματα δικαιώματα αντικειμένων (3D right- objects) και τα τρισδιάστατα φυσικά αντικείμενα (3D physical objects). Η καταγραφή των 3D right- objects είναι πιο εύκολη από την καταγραφή των 3D physical objects. Ένα 3D εμπράγματο δικαίωμα είναι η 3D αναπαράσταση ενός δικαιώματος σε ένα δισδιάστατο γεωτεμάχιο και αφορά σε μια 3D καταγραφή. Όλα τα επιμέρους 3D εμπράγματα δικαιώματα αντικειμένων, που είναι μέρος ενός μοναδικού αντικειμένου της φυσικής πραγματικότητας, μπορούν να ανευρεθούν στη βάση δεδομένων, αφού συνδέονται με το αντικείμενο αυτό μέσω του ίδιου κωδικού εγγραφής. Η καταγραφή των αντικείμενων της φυσικής πραγματικότητας απαιτεί μια τελείως διαφορετική νέα αντίληψη και προσέγγιση. Σε αυτή την περίπτωση, τα 3D αντικείμενα αποτελούν τη βάση της κτηματολογικής καταγραφής και όχι τα δισδιάστατα γεωτεμάχια. Για να αποδειχθεί μια τέτοια καταγραφή και να καταστεί αδιαμφισβήτητη πρέπει να διαμορφωθεί και να εφαρμοστεί το κατάλληλο θεσμικό πλαίσιο. Πλεονέκτημα Τράνακα Πηνελόπη 85

88 αυτής της καταγραφής, είναι ότι διατηρεί τις χωρικές και μη χωρικές πληροφορίες των αντικειμένων, οπότε μπορούν να γίνονται ερωτήσεις στο σύστημα και να δίνονται απαντήσεις με ακρίβεια (Tsiliakou, Dimopoulou, 2011) Πλαίσιο του 3D Κτηματολογίου Η μελέτη στα 3D κτηματολογικά συστήματα γίνεται με βάση τρία πλαίσια, που καθορίζουν τους περιορισμούς, τις δυνατότητες και τις ανάγκες των 3D κτηματολογικών εγγραφών. Τα πλαίσια αυτά, τα οποία συνδέονται μεταξύ τους με ιεραρχική σειρά, είναι τα εξής (Δημοπούλου, 2010): Νομικό πλαίσιο, το οποίο ορίζει το πώς μπορεί να καθιερωθεί το νομικό καθεστώς των στρωματοποιημένων ακινήτων, πώς προσδιορίζονται τα ιδιοκτησιακά όρια πέρα από τα κλασικά 2D όρια και ποια είναι τα δικαιώματα και πώς μπορούν αυτά να χρησιμοποιηθούν. Κτηματολογικό πλαίσιο, το οποίο (αφού καθοριστεί πρωτίστως το νομικό καθεστώς για 3D περιπτώσεις ιδιοκτησίας και περιγραφθεί σαφώς με τίτλους και εργασίες πεδίου) προσδιορίζει το πώς θα καταγραφούν τα δικαιώματα και οι περιορισμοί στις ιδιοκτησίες (οριοθετημένα σε τρεις διαστάσεις) στο κτηματολογικό σύστημα και πώς θα παρέχονται πληροφορίες σχετικά με το νομικό καθεστώς των 3D περιπτώσεων ακινήτων. Τεχνικό πλαίσιο, το οποίο καθορίζει ποια αρχιτεκτονική συστήματος είναι απαραίτητη και τεχνολογικά δυνατή για τη στήριξη 3D κτηματολογικών εγγραφών, δηλαδή ποια υλικά υπολογιστών, λογισμικά, δομές δεδομένων κ.ά. πρέπει να χρησιμοποιηθούν Τεχνικές Πτυχές του 3D Κτηματολογίου Σύμφωνα με τους Aien, Rajabifard (2011), οι τεχνικές πτυχές του 3D κτηματολογίου διαφέρουν ανάλογα με το περιεχόμενο και μπορούν να ταξινομηθούν σε διαφορετικά επίπεδα με βάση τους στόχους : Τράνακα Πηνελόπη 86

89 3D καταγραφή των δεδομένων Σε αυτό το στάδιο γίνεται έρευνα για τους τύπους των 3D κτηματολογικών αντικειμένων που πρέπει να συλλεχθούν (κτίρια, αγωγοί, σήραγγες κ.τ.λ.). Επίσης, μελετώνται οι μέθοδοι που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη συλλογή 3D δεδομένων (κτηματολόγιο, εναέρια φωτογραμμετρία, laser scanning, Pictometry, mobile mapping κ.τ.λ.). Ο συνδυασμός των διαφόρων μεθόδων 3D καταγραφής δεδομένων αποτελεί μια καλή επιλογή, ενώ οι διατομές χρησιμοποιούνται για την οπτικοποίηση των αντικειμένων κατά την κάθετη διεύθυνση. 3D αναπαράσταση των δεδομένων Στο στάδιο αυτό γίνεται η απεικόνιση των 3D κτηματολογικών αντικειμένων, καθώς και 3D και 2,5D αναλύσεις της επιφάνειας της γης, με διανυσματικά και ψηφιδωτά αρχεία. Τα 3D GIS και CAD συστήματα παρέχουν αυτή την ευκαιρία, ενώ σήμερα τα 2D σχέδια είναι αυτά που χρησιμοποιούνται για την αναπαράσταση 3D στοιχείων στα περισσότερα κτηματολογικά συστήματα. Ενημέρωση του κτηματολογίου Το στάδιο αυτό αφορά στην ενημέρωση των κτηματολογικών αντικειμένων στη βάση δεδομένων. Η γεωμετρία και η τοπολογία των 3D αντικειμένων είναι σύνθετες έννοιες και πρέπει να διατηρηθούν σε ένα 3D Data Base Model System (DBMS). Επί του παρόντος, όμως, χρησιμοποιείται 2D DBMS για το 3D κτηματολόγιο. Δεδομένα 3D modeling Σε αυτό το στάδιο μελετάται η ανάπτυξη μοντέλων δεδομένων για τον εντοπισμό 3D αντικειμένων και των μεταξύ τους σχέσεων. Αυτού του είδους τα δεδομένα επιτρέπουν τη συλλογή, διαχείριση, ανάλυση και οπτικοποίηση 3D δικαιωμάτων και περιορισμών επί της γης. Τα περισσότερα από τα υπάρχοντα κτηματολογικά μοντέλα δεδομένων είναι 2D, όπως το μοντέλο δεδομένων EPLAN (ICSM, 2009). Τράνακα Πηνελόπη 87

90 3.3. Είδη 3D Κτηματολογίου Η ανάπτυξη ενός 3D κτηματολογίου μπορεί να γίνει σε διάφορα επίπεδα προσέγγισης της τρίτης διάστασης και σε διάφορα επίπεδα πληρότητας των 3D κτηματολογικών καταγραφών. Παρακάτω παρουσιάζονται τα βασικά επίπεδα ανάπτυξης 3D κτηματολογίου, τα οποία έχουν υιοθετηθεί από την ολλανδική σχολή (Zlatanova, 2003) Πλήρες 3D κτηματολόγιο Σε αυτή την περίπτωση καταργείται η έννοια του 2D γεωτεμαχίου (2D parcel) και ισχύει πλέον η έννοια ενός 3D αντικειμένου ως βάση αναφοράς και καταγραφής. Επομένως, απαιτείται ο προσδιορισμός ενός 3D χωρικού μοντέλου. Όλα τα εμπράγματα δικαιώματα, τα οποία είναι νομικά κατοχυρωμένα, αναφέρονται στον 3D χώρο, ο οποίος υποδιαιρείται σε ογκομετρικά τεμάχια. Το συγκεκριμένο μοντέλο 3D κτηματολογίου απαιτεί ειδική αντιμετώπιση στον τρόπο καταγραφής. Τα απαιτούμενα δεδομένα συλλογής αφορούν κυρίως στη γεωμετρία και στην τοπολογία των 3D γεωτεμαχίων. Όλα τα γεωτεμάχια, που είναι μέχρι τώρα καταγεγραμμένα στο επίπεδο της επιφάνειας του εδάφους, πρέπει να μετατραπούν σε 3D αντικείμενα του χώρου. Κάτι τέτοιο, βέβαια, επιβάλλει την τροποποίηση του ισχύοντος νομικού πλαισίου, αφού η καταγραφή των 3D εμπράγματων δικαιωμάτων και η χαρτογράφηση των 3D νομικά προσδιορισμένων αντικειμένων μπορεί να εφαρμοστεί μόνο στην περίπτωση που αυτά τα δικαιώματα είναι νομικά έγκυρα. Μια τέτοια διαδικασία είναι πολύπλοκη, δαπανηρή και κυρίως χρονοβόρα. Η δημιουργία ενός νέου πλήρους 3D κτηματολογίου ή ακόμη και η ενσωμάτωση της 3D πραγματικότητας σε υφιστάμενο σύστημα, απαιτεί πολλές τροποποιήσεις στις υφιστάμενες διαδικασίες. Απαιτείται ένας τελείως διαφορετικός τρόπος καταγραφής των εμπράγματων δικαιωμάτων, αφού το μοναδιαίο στοιχείο αναφοράς δεν είναι πλέον το 2D γεωτεμάχιο, αλλά το 3D αντικείμενο της φυσικής πραγματικότητας. Ένα 3D κτηματολογίου προϋποθέτει μια 3D δομή δεδομένων, που να μπορεί να στηρίξει και να Τράνακα Πηνελόπη 88

91 ενσωματώσει τα 3D στοιχεία. Ως άμεση συνέπεια αυτού, για την πλήρη 3D περιγραφή απαιτούνται 3D δεδομένα (x, y, z συντεταγμένες). Η βάση δεδομένων πρέπει απαραίτητα να παρέχει 3D υποστήριξη, τόσο από γεωμετρική, όσο και από τοπολογική άποψη. Πρέπει, δηλαδή, να υπάρχει ισορροπία μεταξύ τοπολογίας και γεωμετρίας. Τα πλεονεκτήματα από την υποστήριξη της τοπολογικής δομής των γεωγραφικών αντικειμένων μέσα στο σύστημα διαχείρισης των Β.Δ. είναι πολλά και ουσιαστικά. Συγκεκριμένα, η δυνατότητα αυτή εμποδίζει την αποθήκευση περιττών στοιχείων, όπως κοινές πλευρές, κορυφές και ακμές, είναι ευκολότερη η διατήρηση της συνέπειας των δεδομένων μετά από τις λειτουργίες της επεξεργασίας και της ενημέρωσης, η τοπολογική δομή μπορεί να χρησιμοποιηθεί ικανοποιητικά σε ορισμένες εφαρμογές εύρεσης επιθυμητών χωρικών σχέσεων μέσω ερωτήσεων στη Β.Δ. και τέλος, η δυνατότητα αυτή διευκολύνει σύνθετες λειτουργίες, όπως επικάλυψη χαρτών, λειτουργίες τομής, συνένωσης κ.τ.λ Υβριδική μορφή 3D κτηματολογίου Στην περίπτωση αυτή διατηρείται το υφιστάμενο 2D κτηματολόγιο, με προσθήκη της τρίτης διάστασης, μόνο για περιπτώσεις που αυτό επιβάλλεται. Γίνεται, δηλαδή, 3D αναπαράσταση (οπτικοποίηση) της πραγματικότητας για σύνθετες χωρικά περιπτώσεις. Η νέα αυτή μορφή θα αποτελέσει μια προέκταση του ισχύοντος κτηματολογίου με ενσωμάτωση σε αυτό και των 3D καταγραφών. Η Β.Δ. θα τροποποιηθεί μόνο στο βαθμό που απαιτείται, ώστε να γίνουν αποδεκτά από αυτή και τα 3D αντικείμενα (x, y, z). Οι σχέσεις μεταξύ των δισδιάστατων γεωτεμάχιων και των 3D πραγματικών αντικειμένων θα διατηρηθούν με απόλυτη σαφήνεια από το σύστημα. Μια υβριδική προσέγγιση για το άμεσο μέλλον αποτελεί την ιδανικότερη λύση. Τόσο οι 2D, όσο και οι 3D πληροφορίες είναι διαθέσιμες απ ευθείας από τη Β.Δ. και μπορούν να συνδυαστούν και να αξιοποιηθούν αυτόματα. Ένα πολύ θετικό στοιχείο είναι ότι διατηρείται η ισχύουσα Β.Δ. και γίνονται πλέον εγγραφές 3D αντικειμένων, έτσι όπως αυτά τεκμηριώνονται νομικά. Γίνεται, λοιπόν, χωρική απεικόνιση των 3D γεω-αντικειμένων στην υπάρχουσα 2D Τράνακα Πηνελόπη 89

92 Β.Δ., των οποίων διατηρούνται τα χαρακτηριστικά, αλλά και τα δικαιώματα και οι περιορισμοί που τα αφορούν. Στην υβριδική λύση τα 3D αντικείμενα, όταν απαιτείται, σχεδιάζονται και επισυνάπτονται ως συμπληρωματικά στοιχεία σε μια κτηματολογική εγγραφή, επειδή υπάρχει αναφορά σε ψηφιακά και όχι αναλογικά στοιχεία, τα οποία συμπεριλαμβάνονται στο σύστημα διαχείρισης της Β.Δ.. Άρα, γίνεται φανερό, ότι το σημείο εκκίνησης για την υλοποίηση και στη συνέχεια χρησιμοποίηση ενός 3D κτηματολογίου, είναι να βελτιωθεί κατά τέτοιο τρόπο η αρχιτεκτονική του συστήματος διαχείρισης δεδομένων, ώστε να μπορούν να διατηρηθούν και να αποθηκευτούν σε αυτή την ενιαία και βελτιωμένη βάση, τόσο τα 2D, όσο και τα 3D δεδομένα. Επομένως, με αυτές τις συνθήκες, θα επιτυγχάνεται η αποθήκευση των γεωμετρικών χαρακτηριστικών, τόσο των 2D γεωτεμαχίων, όσο και των 3D αντικειμένων. Ένα βασικό μειονέκτημα είναι το γεγονός, ότι η υβριδική μορφή του 3D κτηματολογίου στηρίζει μια περιορισμένη τοπολογία. Υποστηρίζονται, δηλαδή, οι τοπολογικές σχέσεις που ισχύουν στα διάφορα μέρη ενός αντικειμένου, όχι όμως και αυτές που υπάρχουν μεταξύ των διαφορετικών 3D αντικειμένων ή μεταξύ ενός 3D αντικειμένου και ενός 2D γεωτεμαχίου D κτηματολόγιο με 3D εξωτερικές αναφορές Αυτή η περίπτωση είναι η περισσότερη εφαρμοζόμενη σήμερα και η λιγότερο παρεμβατική και ανανεωτική λύση. Διατηρείται το παραδοσιακό κτηματολόγιο και παρουσιάζονται 3D σύνθετες χωρικές καταστάσεις με εξωτερικές αναφορές. Οι καταστάσεις αυτές εξακολουθούν να αντιμετωπίζονται με επιτόπιες λύσεις και οι εξωτερικές αναφορές μπορεί να είναι για παράδειγμα ένα συνημμένο ψηφιακό σχέδιο CAD. Μια πιο εξελιγμένη λύση θα ήταν η προσθήκη της εξωτερικής αναφοράς να συνοδεύεται και με περιγραφή του 3D αντικειμένου ,5D κτηματολόγιο Στην περίπτωση αυτή ενυπάρχει το στοιχείο του ύψους, όταν τα περισσότερα αντικείμενα του χώρου έχουν μια σταθερή και εκ των προτέρων αποδεκτή από Τράνακα Πηνελόπη 90

93 το σύστημα τιμή κατά την τρίτη διάσταση. Το ύψος δίνεται περιγραφικά, αποτελεί χωριστό πεδίο στη Β.Δ. και υπάρχει η δυνατότητα να αναπαρίσταται χωρικά μέσω ενός ψηφιακού μοντέλου εδάφους Ενσωμάτωση 3D Δεδομένων σε 2D Κτηματολόγιο Ανεξάρτητα από το κτηματολογικό σύστημα που λειτουργεί σε κάθε χώρα, η μοντελοποίηση των κτηματολογικών δεδομένων σε κάθε περίπτωση, στηρίζεται και λειτουργεί βάσει του βασικού σχήματος πρόσωπο- ακίνητοδικαίωμα. Το σχήμα αυτό τροποποιείται ανάλογα με τις διαφορετικές προσεγγίσεις ανάπτυξης των κτηματολογικών συστημάτων και προσαρμόζεται στο θεσμικό πλαίσιο, τις διοικητικές δομές, τις επιλογές και το τεχνολογικό επίπεδο κάθε χώρας (Δημοπούλου, 2010). Όπως έχει ήδη αναφερθεί, για την επιτυχή μετάβαση από ένα 2D κτηματολόγιο σε ένα 3D κτηματολόγιο απαιτείται η προσθήκη 3D δεδομένων στη βάση δεδομένων, η οποία αποτελείται από δεδομένα δύο διαστάσεων. Πολλές μελέτες έχουν γίνει σε ερευνητικό επίπεδο για τον τρόπο που μπορεί να γίνει αυτή η ενσωμάτωση. Αυτή η διαδικασία θα στηρίζεται στη συλλογή και επεξεργασία των 3D δεδομένων, στη μοντελοποίηση και αποθήκευσή τους στο υφιστάμενο σύστημα διαχείρισης 2D δεδομένων και στην οπτική αναπαράσταση των δεδομένων και στη δυνατότητα υποβολής ερωτήσεων σε αυτά. Αρχικά, λοιπόν, η 3D χωρική πληροφορία, αφού συλλεχθεί, πρέπει να υποστεί ορισμένες τροποποιήσεις και γενικεύσεις, ώστε να προκύψει το εξωτερικό μέρος του 3D αντικειμένου, χωρίς τις εσωτερικές σε αυτό λεπτομέρειες. Μια εναλλακτική λύση είναι να μετρηθούν τα 3D αντικείμενα, αλλά αυτό είναι πολύ χρονοβόρο και δύσκολο, κυρίως σε περιπτώσεις υπόγειων κατασκευών. Άλλες προτεινόμενες λύσεις είναι είτε η χρήση ενός σχεδίου CAD, από το οποίο θα παραμείνουν μετά από αφαιρετική διαδικασία τα στοιχεία που ορίζουν το εξωτερικό μέρος του αντικειμένου, είτε ο μετασχηματισμός των δεδομένων, που ήδη υπάρχουν στη βάση, σε ένα σύνολο 3D αντικειμένων με υψομετρική πληροφορία σε τοπικό επίπεδο και σε μοντέλα με υψομετρική πληροφορία σε εθνικό υψομετρικό επίπεδο (Dimopoulou, 2006). Τράνακα Πηνελόπη 91

94 Γενικά, απαιτείται ο καθορισμός υψομετρικής αφετηρίας, πάνω στην οποία θα δομηθούν όλα τα 2D και 3D αντικείμενα. Η υψομετρική αυτή αφετηρία θα αποτελέσει το σημείο για τη συσχέτιση των 2D και 3D δεδομένων. Τα 3D αντικείμενα θα αποθηκευτούν, είτε ως αντικείμενα που προέκυψαν από αφαιρετική διαδικασία ενός 3D σχεδίου CAD, είτε ως πολύεδρα, σφαίρες, κύλινδροι, είτε ως τετράεδρα. Η ενσωμάτωση 3D κτηματολογικών καταγραφών στο ισχύον κτηματολογικό μοντέλο προϋποθέτει, λοιπόν, ότι εκτός από τις συντεταγμένες x, y, z των κορυφών των πολυγώνων των ιδιοκτησιών που εγγράφονται στο κτηματολόγιο, πρέπει να προστεθεί και το ύψος σε κάθε κορυφή. Με τον τρόπο αυτό, δημιουργείται το στερεό των ιδιοκτησιών που πρόκειται να απεικονιστούν στον 3D χώρο. Η 3D καταγραφή που δημιουργείται, περιλαμβάνει τα ιδιοκτησιακά δικαιώματα, τις χρήσεις ή άλλες δραστηριότητες, π.χ. οικονομικές, που μπορούν να πραγματοποιηθούν εντός του περιγράμματος του στερεού, υπό μορφή συνιδιοκτησίας, πολλαπλών επικαλυπτόμενων δικαιωμάτων κ.ά. (Dimopoulou, 2006). Επίσης, η ενσωμάτωση 3D αντικειμένων στη βάση επιτρέπει τη διεξαγωγή ερωτήσεων, που να συνδυάζουν χαρακτηριστικές ιδιότητες, τόσο των 2D όσο και των 3D δεδομένων. Για παράδειγμα, μπορεί να γίνει αναζήτηση όλων των γεωτεμαχίων που τέμνουν ένα συγκεκριμένο ή εφάπτονται με ένα συγκεκριμένο αντικείμενο του χώρου. Η τοπολογία τότε δεν υλοποιείται απ ευθείας, αλλά μέσω χωρικών συσχετίσεων. Είναι προφανές, λοιπόν, ότι η μετάβαση σε ένα 3D κτηματολογικό σύστημα ή σε ένα σύστημα που περιλαμβάνει 3D καταγραφές απαιτεί αρκετές αλλαγές στον αστικό κώδικα, καθώς και στους νόμους που διέπουν το Ε.Κ.. Ενδεικτικά, τα βήματα μετάβασης σε ένα 3D κτηματολογικό σύστημα ή σε ένα σύστημα που περιλαμβάνει επιλεκτικά 3D καταγραφές είναι (Δημοπούλου, 2010): Ανάλυση της βάσης δεδομένων του Ε.Κ. Περιβάλλον Εφαρμογής- Επιλογή Λογισμικού Μετασχηματισμός της γεωμετρίας του γεωτεμαχίου Τράνακα Πηνελόπη 92

95 Δημιουργία 3D προτύπου για την καταγραφή των 3D ιδιοκτησιών D Κτηματολόγιο στην Ελλάδα Είναι σαφές, ότι η εφαρμογή ενός 3D κτηματολογικού μοντέλου στην Ελλάδα απαιτεί την επίλυση ορισμένων θεμελιωδών ζητημάτων, στα οποία στηρίζεται το λειτουργικό σύστημα του κτηματολογίου και τα οποία διογκώνονται με την πάροδο του χρόνου. Γενικότερα, το τρέχον κτηματολόγιο απέχει από τις αρχές των ηλεκτρονικών υπηρεσιών, οι οποίες πρέπει να διέπουν κάθε κτηματολογικό σύστημα για τη βέλτιστη λειτουργία του. Πιο συγκεκριμένα, η χωρική βάση δεδομένων περιλαμβάνει τις πληροφορίες των κτιρίων, χωρίς όμως τα περιγράμματα και το αποτύπωμα αυτών να μπορούν να ανιχνευθούν στους κτηματολογικούς χάρτες (Papaefthymiou, Labropoulos, 2004). Έτσι, στην πραγματικότητα είναι εφικτή η απεικόνιση των περιγραμμάτων των κτιρίων, αλλά αυτή η λειτουργία δεν έχει εφαρμοστεί έως τώρα. Το βασικό μειονέκτημα του ελληνικού μοντέλου αποτελεί το γεγονός, ότι περιλαμβάνει μόνο νομικές πληροφορίες των ακινήτων, χωρίς την απεικόνιση της κατανομής των δικαιωμάτων σε δισδιάστατο χώρο. Τα ειδικά ιδιοκτησιακά αντικείμενα αφορούν σε μια πληθώρα αντικειμένων, τα οποία χαρακτηρίζονται από ποικίλες και σύνθετες τοπολογικές σχέσεις, οι οποίες εφαρμόζονται μεταξύ διαφόρων περιουσιών και είναι οι μόνες 3D που διαχειρίζεται το υπάρχον κτηματολογικό μοντέλο. Σύμφωνα με το Ε.Κ., καταγράφονται όχι ως χωρικές πληροφορίες, αλλά ως περιγραφικές. Οι μέθοδοι είναι ανεπαρκείς για την απεικόνιση της διανομής των δικαιωμάτων για τα ειδικά ιδιοκτησιακά αντικείμενα στην κατακόρυφη συνιστώσα, ενώ παράλληλα οδηγούν σε περαιτέρω σύγχυση ως προς την καταχώρηση αυτών των αντικειμένων. Τα χαρακτηριστικά της 3D φύσης των ακινήτων, όπως τα δάπεδα των κτιρίων στις περιπτώσεις οριζόντιας ιδιοκτησίας, καταχωρούνται μόνο ως ιδιότητα ή περιγραφικά. Επιπροσθέτως, οι πράξεις και οι τίτλοι δεν περιέχουν κατόψεις των διαμερισμάτων. Οι πληροφορίες που τώρα συγκεντρώνονται είναι ο κωδικός του κτιρίου, του πατώματος και του κτηματολογικού αριθμού της ιδιοκτησίας. Επίσης, δεν υπάρχει δυνατότητα διατήρησης και ενημέρωσης των χωρικών δεδομένων, καθώς το τρέχον Τράνακα Πηνελόπη 93

96 ιδιοκτησιακό καθεστώς δεν είναι επαρκώς καταχωρημένο στο κτηματολογικό σύστημα, ενώ η σύνδεση μεταξύ χωρικών και περιγραφικών δεδομένων περιορίζεται στον κτηματολογικό αριθμό (Tsiliakou, Dimopoulou, 2011). Οι πράξεις δεν περιλαμβάνουν 3D πληροφορίες σχετικά με τα ύψη που εφαρμόζονται επί ακίνητων περιουσιών, αλλά περιλαμβάνουν σχετικές περιγραφικές πληροφορίες. Μοναδική εξαίρεση αποτελεί η νομική περιγραφή της πράξης, η οποία συνοδεύεται από τοπογραφικό σχέδιο, το οποίο περιλαμβάνει συντεταγμένες ή/ και ύψη (Dimopoulou, 2006). Τα μελλοντικά σχέδια του Ε.Κ. έχουν στόχο την επίλυση αυτών των ζητημάτων και την εφαρμογή σοβαρών μέτρων για τη βελτίωση του κτηματολογικού μοντέλου, ώστε να υιοθετηθούν αποτελεσματικά οι διεθνείς εξελίξεις και να απεικονισθεί επαρκώς η σύνθετη 3D πραγματικότητα. Πιο συγκεκριμένα, το Ε.Κ. θα συνεργαστεί με το Υπουργείο Περιβάλλοντος και το Ελληνικό Τεχνικό Επιμελητήριο για τη χωρική καταχώρηση των κτιρίων στην ελληνική επικράτεια και θα διεξαχθεί περαιτέρω μελέτη του κτηματολογίου της Κύπρου, καθώς και των προδιαγραφών και των αρχών του για την επίλυση ζητημάτων (σχετικά με την αποδοτικότητα του Ε.Κ. και τις αρχές της Διαδικτυακής Διακυβέρνησης/ e- Government και της διατήρησης των δεδομένων) του υφιστάμενου Ε.Κ., τα οποία εμποδίζουν την ομαλή λειτουργία του. Επίσης, θα γίνει εξέταση του L.A.D.M., το οποίο αποτελεί μια θεμελιώδη προσπάθεια για να τυποποιήσει τα κτηματολογικά συστήματα παγκοσμίως. Το Ε.Κ. δεν έχει υιοθετήσει το L.A.D.M., ωστόσο προτίθεται να προχωρήσει σε περαιτέρω μελέτη και πιθανόν μελλοντικά να το ενσωματώσει ανάλογα στο ελληνικό κτηματολογικό μοντέλο (Tsiliakou, Dimopoulou, 2011). Συμπερασματικά, η μετάβαση σε ένα 3D κτηματολογικό μοντέλο απαιτεί περαιτέρω μελέτη και γνώση του υπάρχοντος μοντέλου, καθώς είναι ζωτικής σημασίας για την εξέταση θεμελιωδών ζητημάτων του υπάρχοντος Ε.Κ., όπως το γεγονός ότι τα περιγράμματα κάθε κατασκευής δεν απεικονίζονται στον κτηματολογικό χάρτη. Ακόμα, ένα θέμα που πρέπει να ληφθεί υπόψη είναι το κόστος αυτής της μετάβασης, το οποίο θα είναι αρκετά υψηλό. Για αυτό το λόγο, πρέπει να υπάρχει μεγάλη ακρίβεια και προσοχή κατά τον προγραμματισμό και σχεδιασμό του νέου μοντέλου. Σε κάθε περίπτωση είναι απαραίτητη μια εκ των Τράνακα Πηνελόπη 94

97 προτέρων οικονομικά αποδοτική ανάλυση. Το υβριδικό μοντέλο αποτελεί την ιδανικότερη λύση για την Ελλάδα και με την πραγματοποίηση της 3D οπτικοποίησης, το ιδιοκτησιακό καθεστώς ακόμα και των πιο σύνθετων ιδιοκτησιών μπορεί να γίνει κατανοητό (Tsiliakou, Dimopoulou, 2011). Τράνακα Πηνελόπη 95

98 4. 3D ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ Σε 3D γραφικά υπολογιστών, η 3D μοντελοποίηση είναι η διαδικασία ανάπτυξης μιας μαθηματικής αναπαράστασης κάθε τρισδιάστατης επιφάνειας ενός αντικειμένου (άψυχου ή έμψυχου) μέσω εξειδικευμένου λογισμικού. Το τελικό προϊόν ονομάζεται 3D μοντέλο και μπορεί να δημιουργηθεί είτε αυτόματα, είτε χειροκίνητα. Πρόσφατα, νέες τάσεις και τεχνολογίες στην 3D μοντελοποίηση έχουν αρχίσει να αναδύονται, όπως η μοντελοποίηση της κίνησης ενός 3D αντικειμένου (Stoter, Van Oosterom, 2005). Τα 3D μοντέλα αντιπροσωπεύουν ένα 3D αντικείμενο, χρησιμοποιώντας μια συλλογή από σημεία στον 3D χώρο, που συνδέονται με διάφορες γεωμετρικές οντότητες, όπως τρίγωνα, γραμμές, καμπύλες επιφάνειες κ.τ.λ.. Έχοντας μια συλλογή δεδομένων (σημεία και άλλες πληροφορίες), τα 3D μοντέλα μπορούν να δημιουργηθούν με το χέρι αλγοριθμικά (κανονιστική μοντελοποίησηprocedural modeling). Σήμερα, τα 3D μοντέλα χρησιμοποιούνται σε μια ευρεία ποικιλία τομέων. Η ιατρική βιομηχανία χρησιμοποιεί λεπτομερή 3D μοντέλα των οργάνων, η βιομηχανία του κινηματογράφου χρησιμοποιεί 3D μοντέλα ως χαρακτήρες και ως αντικείμενα για τα κινούμενα σχέδια, αλλά και για κινηματογραφικές ταινίες της πραγματικής ζωής, η βιομηχανία των βιντεοπαιχνιδιών τα χρησιμοποιεί ως πρώτη ύλη για τη δημιουργία των παιχνιδιών, ο τομέας της επιστήμης τα χρησιμοποιεί ως εξαιρετικά λεπτομερή μοντέλα των χημικών ενώσεων, η αρχιτεκτονική τα χρησιμοποιεί για να προβάλλει κτίρια και τοπία μέσω λογισμικών αρχιτεκτονικών μοντέλων (Software Architectural Model), η κοινότητα των μηχανικών τα χρησιμοποιεί ως σχέδια των νέων συσκευών, οχημάτων και δομών, καθώς και για μια σειρά άλλων χρήσεων και οι γεωλόγοι κατασκευάζουν 3D γεωλογικά μοντέλα ως πάγια πρακτική τις τελευταίες δεκαετίες (Stoter, Van Oosterom, 2005). Σχεδόν όλα τα 3D μοντέλα μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες : Στερεά-Συμπαγή (Solid): τα μοντέλα αυτά καθορίζουν τον όγκο του αντικειμένου που αντιπροσωπεύουν. Αυτά είναι πιο ρεαλιστικά, αλλά πιο δύσκολο να δημιουργηθούν. Τα στερεά μοντέλα χρησιμοποιούνται Τράνακα Πηνελόπη 96

99 κυρίως σε προσομοιώσεις της ιατρικής και των μηχανικών, για CAD περιβάλλοντα και για εξειδικευμένες εφαρμογές γραφικών Οριοθετημένα (Shell/ boundary): αυτά τα μοντέλα αντιπροσωπεύουν την επιφάνεια, π.χ. το όριο ενός αντικειμένου, όχι τον όγκο του. Είναι πιο εύκολο να εργαστεί κανείς με αυτά τα μοντέλα, παρά με στερεά. Σχεδόν όλα τα εικονικά μοντέλα που χρησιμοποιούνται σε παιχνίδια και ταινίες είναι μοντέλα αυτής της κατηγορίας. Πολλά από τα πρώτα 3D μοντέλα χρησιμοποιούνται για γεωμετρική μοντελοποίηση. Στόχος τους είναι η τήρηση της τοπολογίας των γεωμετρικών μοντέλων, ώστε να επιτευχθεί σωστή επεξεργασία και απεικόνιση. Τα μοντέλα αυτά έχουν επιφάνειες καλώς ορισμένες, δηλαδή είναι κλειστά, προσανατολισμένα, οριοθετημένα και συνδεδεμένα. Ένα άλλο σύνολο μοντέλων έχει αναπτυχθεί για διαχείριση δεδομένων και στοχεύουν στη δημιουργία και αποθήκευση ερωτημάτων και στη διατήρηση πολλών ιδιοτήτων. Τέλος, μια άλλη ομάδα μοντέλων χρησιμοποιείται για ρεαλιστική και γρήγορη απεικόνιση. Τα μοντέλα αυτά παρέχουν εκτεταμένα εργαλεία για τη δημιουργία γραφικής σκηνής, διατηρώντας τις υφές, το φωτισμό και τις κινούμενες εικόνες (Van Oosterom, 2012) D Απεικόνιση και 3D Μοντέλα Πόλεων Η 3D απεικόνιση των πόλεων είναι γνωστή με αυξανόμενη ακρίβεια και από πολλαπλές οπτικές γωνίες μέσω των δορυφορικών λήψεων (π.χ. Google map). Κατά τη διάρκεια των τελευταίων ετών, οι τεχνικές απεικόνισης 3D μοντέλων έχουν αναπτυχθεί πολύ γρήγορα. Τα χωρικά δεδομένα τριών διαστάσεων βρίσκουν χρησιμότητα σε πολλές εφαρμογές, ειδικά στις πόλεις, όταν για παράδειγμα είναι επιθυμητή η οπτική αναπαράσταση της φυσικής γήινης πραγματικότητας για το σχεδιασμό και την ανάπτυξη του περιβάλλοντος χώρου (Zlatanova,2011). Οι κατασκευές μεγάλης κλίμακας απαιτούν 3D στοιχεία για τη διαμόρφωση και υλοποίηση των μελλοντικών αναπτυξιακών έργων, όπως είναι ο σχεδιασμός πόλεων, η διοικητική μέριμνα μεγάλων τμημάτων γης, η προβολή των προς πώληση οικοπέδων και κτιρίων και πολλές άλλες εφαρμογές. Αυτές οι νέες Τράνακα Πηνελόπη 97

100 απαιτήσεις επιφέρουν αλλαγές στη χωρική απεικόνιση και επομένως δεν μπορούν να αφήσουν ανεπηρέαστο το σύστημα του κτηματολογίου, τόσο από νομική, όσο και από τεχνική άποψη. Τα G.I.S. παρέχουν ποικίλα εργαλεία για την αποθήκευση και καταγραφή της 3D πληροφορίας σε μια 2,5D βάση αναπαράστασης της πραγματικότητας. Η απόκτηση 3D δεδομένων μπορεί να γίνει είτε με G.P.S. γρήγορα και οικονομικά, είτε με φωτογραμμετρικές μεθόδους. Κατάλληλες αεροφωτογραφίες μπορούν να χρησιμεύσουν για την ανακατασκευή, με φωτογραμμετρικό τρόπο, κτιρίων σε αστικές περιοχές. Από πολλές διαδοχικές αεροφωτογραφίες μπορεί να γίνει εξαγωγή 3D πληροφοριών. Πολλά μοντέλα αναπτύσσονται σε διάφορα επιστημονικά ιδρύματα, που επιτρέπουν συνδυασμό στοιχείων γεωμετρίας, τοπολογίας και της ίδιας της κατασκευής. Η στερεοφωτογραμμετρία απαιτεί επικαλυπτόμενα ζεύγη αεροφωτογραφιών που έχουν ληφθεί ταυτόχρονα για τη δημιουργία ενός στερεοζεύγους εικόνων, το οποίο επιτρέπει στον χρήστη να εντοπίσει τα περιγράμματα των κτιρίων αλλά και το υψόμετρό τους. Αυτή η βασική γεωμετρία ομαδοποιείται για να σχηματίσει απεικονίσεις αστικών αντικειμένων (π.χ. κτίρια, γη, δρόμους ή δέντρα κ.τ.λ.). Η διαδικασία διευκολύνεται με αυτόματα σημεία (automatic point) ή εξαγωγή αντικειμένων (object extraction), ή σε μικρότερο βαθμό, με την χρησιμοποίηση ανοιχτών βιβλιοθηκών (Remondino, 2008). Συνεπώς, οι φωτογραμμετρικές τεχνικές περιλαμβάνουν την εξαγωγή τόσο γεωμετρικής, όσο και σημασιολογικής πληροφορίας από εικόνες. Με άλλα λόγια, αρχιτεκτονικά και χαρακτηριστικά τοπίου, όπως κτίρια, γέφυρες, σιδηροδρομικοί σταθμοί και δενδροστοιχίες μπορούν να διακριθούν και να μοντελοποιηθούν αναλόγως, ενώ προσωρινά χαρακτηριστικά, όπως αμάξια και άνθρωποι μπορούν να αποκλειστούν. Η συγκέντρωση συγκεκριμένων σημασιολογικών πληροφοριών πραγματοποιείται με τη συλλογή πληροφορίας από αεροφωτογραφίες (π.χ. υπέρυθρες) D απεικόνιση στο Κτηματολόγιο Το ενδιαφέρον της απεικόνισης του 3D κτηματολογίου στρέφεται στην κατανομή του 3D γεωχώρου, των 3D ιδιοκτησιακών μονάδων και άλλων 3D Τράνακα Πηνελόπη 98

101 κτηματολογικών αντικειμένων. Αντίθετα, η 3D απεικόνιση στην αρχιτεκτονική ή στην αστική προσομοίωση γενικότερα, εστιάζει στην εικονική προσομοίωση της εξωτερικής υφής και των επιφανειών των μοντέλων και στην απόδοση υφών με εικόνες, χωρίς να αναφέρεται στις εσωτερικές μονάδες, πίσω από το εξωτερικό περίβλημα. Το σημαντικότερο στοιχείο της 3D απεικόνισης στον τομέα του κτηματολογίου είναι η ακριβής περιγραφή των ορίων των ιδιοκτησιακών μονάδων (Dimopoulou, Gavanas, 2006). Τα κτηματολογικά αντικείμενα εστιάζουν στο γεωχώρο κάτω από τα κτηματολογικά δικαιώματα, παρά το γεγονός ότι ο γεωχώρος μπορεί να περιορίζεται από τοίχους ή άλλα αρχιτεκτονικά στοιχεία. Οι απεικονίσεις του 3D κτηματολογίου παρουσιάζουν την κατανομή της κατοχής και τον καταμερισμό του χώρου σε όρους δικαιωμάτων. Η μέχρι τώρα εμπειρία δείχνει, ότι οι ακριβείς 3D περιγραφές της ιδιοκτησίας αποτελούν επιτακτική ανάγκη για την καλύτερη δυνατή διαχείριση των ιδιοκτησιακών δικαιωμάτων. Απαίτηση όλων είναι η ανάπτυξη 3D μοντέλων της πραγματικότητας με μια στοιχειώδη απόδοση των υφών των κτιρίων, αφού και η τεχνολογική πρόοδος επιτρέπει υψηλότερη ακρίβεια και ποιότητα. Σε ένα κτηματολογικό σύστημα, η 3D απεικόνιση αποτελεί ένα από τα βασικότερα συστατικά. Ένα ψηφιακό 3D κτηματολόγιο πρέπει να περιλαμβάνει 3D κτηματολογικά δεδομένα, καθώς και εφαρμογές και συστήματα απεικόνισης στις τρεις διαστάσεις (Tsiliakou, Dimopoulou, 2011). Για την απεικόνιση του 3D κτηματολογίου έχουν αναπτυχθεί πολλά πρότυπα, με χρήση διαφόρων τεχνολογιών, όπως χωρικές βάσεις δεδομένων, Συστήματα Ηλεκτρονικής Σχεδίασης (CAD) και Σ.Γ.Π.. Επίσης, έχουν αναπτυχθεί συστήματα για απεικόνιση χωρικών δεδομένων μέσω του διαδικτύου. Σε ένα σύστημα 3D κτηματολογίου πρέπει να απεικονίζονται τα φυσικά και τα νομικά δεδομένα ανεξάρτητα, ώστε να μη δημιουργούνται ασάφειες. Σε αυτό, βέβαια, βοηθάει και η συμπλήρωση περιγραφικής πληροφορίας. Κυρίως, όμως, η ασάφεια στα ιδιοκτησιακά αντικείμενα μειώνεται με την έννοια "partition of space", σύμφωνα με την οποία ο χώρος χωρίζεται σε 3D νομικά αντικείμενα (Stoter, 2011). Τράνακα Πηνελόπη 99

102 5. 4D ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ Οι γεωγραφικές οντότητες χαρακτηρίζονται από σύνθετες δομές και περιλαμβάνουν χωρικές και θεματικές πληροφορίες, οι οποίες αλλάζουν με το πέρασμα του χρόνου. Τα ΣΓΠ έχουν χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία ενός 2D πλαισίου για το κτηματολόγιο και τη χαρτογράφηση των χρήσεων γης. Ωστόσο, η αυξανόμενη πολυπλοκότητα του σύγχρονου διαχωρισμού της γης έχει δημιουργήσει την ανάγκη για πρόσθετες πληροφορίες σχετικά με το ύψος. Για αυτό το λόγο έχουν αναπτυχθεί 3D αρχιτεκτονικές στα ΣΓΠ, οι οποίες χρησιμοποιούν τις πιο πρόσφατες τεχνικές τοπογραφίας, φωτογραμμετρίας και υπολογιστικής απεικόνισης (computer vision), με σκοπό τη συλλογή δεδομένων. Παρόλα αυτά, ούτε η τρίτη διάσταση είναι αρκετή για τη διαχείριση του αστικού χώρου και για σκοπούς ανάπλασης, λόγω της δυναμικής φύσης της γης, η οποία οδηγεί σε χωρο-χρονικές αλλαγές των πόρων, αλλά και των εμπράγματων δικαιωμάτων. Κατά συνέπεια, τα 3D ΣΓΠ απαιτούν την ενσωμάτωση της διάστασης του χρόνου, γιατί οι αλλαγές που πραγματοποιούνται έχουν αποδειχθεί ως θεμελιώδεις πληροφορίες για πολλούς τομείς. Ένα ολοκληρωμένο κτηματολογικό σύστημα, λοιπόν, χρειάζεται τη χρονική διάσταση, με σκοπό την αποθήκευση των αλλαγών ή του ιστορικού των γεωτεμαχίων. Έτσι, λοιπόν, το γεγονός ότι η σχέση ανθρώπου- γης είναι δυναμική, έδωσε το κίνητρο σε ερευνητές να ασχοληθούν με το 4D κτηματολόγιο. Εκτός από τη χωρική διάσταση (3D), τα δικαιώματα, οι περιορισμοί και οι υποχρεώσεις περιλαμβάνουν και την έννοια του χρόνου. Τα συμφέροντα, δηλαδή, του ανθρώπου σχετικά με τη γη έχουν μια άμεση ή έμμεση χρονική συνιστώσα. Για να επιτευχθεί, λοιπόν, η διαχείριση της δυναμικής φύσης της γης πρέπει να ενσωματωθεί και ο χρόνος ως η τέταρτη διάσταση. Παραδείγματα τέτοιων δικαιωμάτων ή περιορισμών με το στοιχείο του χρόνου (περιγράφονται αναλυτικά στην ενότητα 5.3) είναι τα εξής: μισθώσεις (leases), χρονομεριστικές μισθώσεις (time-shares), παραχωρήσεις μεταλλείων, εποχιακά δικαιώματα (season bound rights), όπως βοσκή, συλλογή σοδειάς, κυνήγι, ψάρεμα κ.ά., και nomadic passing. Ακόμα και το δικαίωμα της ιδιοκτησίας μπορεί να είναι απεριόριστο χρονικά, αλλά τα όρια του αντικειμένου μπορούν να αλλάζουν με Τράνακα Πηνελόπη 100

103 το πέρασμα του χρόνου. Χαρακτηριστικά παραδείγματα είναι οι περιπτώσεις, κατά τις οποίες τα όρια των γεωτεμαχίων ακολουθούν τις μετακινήσεις των φυσικών χαρακτηριστικών, όπως τα όρια ενός ποταμού ή μιας ακτογραμμής (Van Oosterom, Ploeger, 2006). Μια άλλη κατηγορία παραδειγμάτων, τα οποία έδωσαν την αφορμή για τη μελέτη του 4D κτηματολογίου είναι οι περιπτώσεις, στις οποίες απαιτείται η καταγραφή του ιστορικού μιας συγκεκριμένης ιδιοκτησίας (π.χ. τί μεταβιβάσεις κυριότητας έχουν πραγματοποιηθεί μεταξύ δύο χρονικών περιόδων, ποια ήταν η θέση του ορίου του γεωτεμαχίου σε συγκεκριμένη χρονική στιγμή) ή περιπτώσεις, στις οποίες χρειάζονται ιστορικές πληροφορίες για τις χρήσεις γης σε συγκεκριμένη περιοχή για μελλοντικά σχέδια ανάπτυξης (π.χ. κτηματολόγιο πολλαπλών χρήσεων, αναδασμός, ο οποίος στηρίζεται σε υπάρχουσες σχέσεις ανθρώπου- γης, συνένωση αγροτεμαχίων κ.ά.). Τελική κατηγορία αποτελούν οι περιπτώσεις για τις οποίες χρειάζεται το ιστορικό του περιεχομένου μιας βάσης δεδομένων, ώστε να διατηρηθεί ή να ενημερωθεί η βάση αυτή (π.χ. ενημέρωση κτηματολογικών αλλαγών σε συγκεκριμένη περιοχή). Τα κτηματολογικά συστήματα και τα συστήματα διαχείρισης της γης πρέπει να είναι σχεδιασμένα, με σκοπό την υποστήριξη συναλλαγών μεταξύ εμπράγματων δικαιωμάτων και την παροχή πληροφοριών στην κοινωνία σχετικά με αυτό. Τα συστήματα αυτά υπάγονται σε αλλαγές, γιατί πρέπει να διενεργούν σύμφωνα με τις μεταβαλλόμενες απαιτήσεις των πελατών. Αυτό μπορεί να συνεπάγεται καταγραφές νέων τύπων αντικειμένων ή νέων ιδιοτήτων σχετικά με τα υπάρχοντα αντικείμενα (Van Oosterom, Ploeger, 2006). Μπορεί, επίσης, να συνεπάγεται βελτιωμένη υποστήριξη στην αγορά γης, για παράδειγμα τη δυνατότητα να υπάρχουν αρκετές διαδοχικές συναλλαγές για μια ακίνητη περιουσία την ίδια μέρα. Η ανάπτυξη νέων τεχνολογιών (βάσεις δεδομένων, απόκτηση δεδομένων, παγκόσμιο σύστημα δορυφορικής πλοήγησης κ.ά.) δίνουν νέες προοπτικές για την επίλυση τέτοιων απαιτήσεων. Είναι πολύ σημαντικό, η τεχνολογία πληροφοριών να είναι σε θέση να δημιουργεί συστήματα διαχείρισης της γης, τα οποία θα μπορούν να λειτουργούν σε δυναμικό περιβάλλον με μεταβαλλόμενες απαιτήσεις. Τράνακα Πηνελόπη 101

104 Η προτυτοποίηση (Standardization) άρχισε με την καθιέρωση των κτηματολογικών συστημάτων. Σε όλα τα συστήματα είναι απαραίτητη η αναγνώριση των αντικειμένων και των σχέσεων μεταξύ προσώπων και αντικειμένων, με σκοπό την πρόσβαση σε πληροφορίες, τον ανεφοδιασμό πληροφοριών, αλλά και τον προσδιορισμό παράνομων συναλλαγών (π.χ. κάποιος προσπαθεί να πουλήσει μια ακίνητη περιουσία σε δύο διαφορετικά άτομα την ίδια μέρα) Ορισμός 4D Κτηματολογίου Όπως έχει ήδη αναφερθεί, στις κτηματολογικές καταγραφές υπεισέρχεται και η χρονική διάρκεια, δηλαδή ο χρόνος άσκησης των δικαιωμάτων/ περιορισμών, ως επιπλέον διάσταση. Συνεπώς, ως τέταρτη διάσταση στην κτηματολογική καταγραφή μπορεί να οριστεί η «χώρο-χρονική μονάδα», στην οποία ασκούνται ένα/ ή και περισσότερα μοναδιαία και ομοιογενή δικαιώματα ή περιορισμοί που συνδέονται με τη συνολική οντότητα (π.χ. ένα κτήριο), όπως περιλαμβάνεται σε ένα σύστημα διαχείρισης γης. Είναι φανερό ότι η εισαγωγή του χρόνου διάρκειας ενός δικαιώματος/ ενός περιορισμού συνιστά βασική αναπτυξιακή πληροφορία, απαραίτητη σε ένα σύγχρονο και πλήρες σύστημα καταγραφής της γης (Δημοπούλου, 2015). Τα σημερινά κτηματολογικά συστήματα στηρίζονται στη 2D καταγραφή των ακινήτων και δεν περιλαμβάνουν τη συστηματική καταχώριση του χρόνου ως πληροφορία τους. Ο χρόνος δημιουργίας, τροποποίησης ή και κατάργησης ενός δικαιώματος ή περιορισμού μπορεί να προκύψει έμμεσα, από την κατά περίπτωση αναζήτησή του στα αρχεία τους συστήματος ή σε υποστηρικτικό υλικό συμβολαίων και άλλων σχετικών εγγράφων. Η διάσταση του χρόνου είναι απαραίτητη για την καταγραφή της νομικής κατάστασης της γης, η οποία μπορεί να αλλάξει με το πέρασμα του χρόνου (Döner, Thompson, 2010). Στις περισσότερες κτηματολογικές εγγραφές, η διάσταση του χρόνου παρουσιάζεται μέσω διάφορων εκδοχών του αντικειμένου (state-based model) σε διαφορετικές χρονικές σημάνσεις (εικόνα 29). Τράνακα Πηνελόπη 102

105 Εικόνα 29: Αλλαγές στην υποδιαίρεση γεωτεμαχίων με το πέρασμα του χρόνου (Πηγή: Döner, Thompson, 2010) Η ολοκληρωμένη αντιμετώπιση του χώρου και του χρόνου σε μία κοινή 4D αναπαράσταση έχει πολλά πλεονεκτήματα για τη μελλοντική υλοποίηση του 4D κτηματολογίου. Κάποια από αυτά τα πλεονεκτήματα είναι τα εξής (Van Oosterom, 2014): Βέλτιστη και αποτελεσματική 4D αναζήτηση με τη χρήση 4D δεδομένων (ορίζοντας στην ίδια χωρική ερώτηση το χώρο και το χρόνο). Σε μία τοπολογική δομή με πραγματικά 4D δεδομένα δημιουργούνται χωρικές σχέσεις «γονέα- παιδιού» (parent- child relationships) μεταξύ των γεωτεμαχίων. Με χωρικές ερωτήσεις και μέσω των αλλαγών που γίνονται στα γειτονικά γεωτεμάχια στο πέρασμα του χρόνου μπορεί να δημιουργηθεί το ιστορικό για ένα συγκεκριμένο γεωτεμάχιο. Στην εικόνα 30 αριστερά φαίνεται ότι το γεωτεμάχιο P3 έχει ως «γονέα» το γεωτεμάχιο P1 και ως «παιδιά» τα γεωτεμάχια P4 και P5. 4D ανάλυση, η οποία είναι απαραίτητη για παράδειγμα σε περίπτωση επικάλυψης δύο μεταβαλλόμενων εμπράγματων δικαιωμάτων (εικόνα 30 δεξιά), τα οποία έχουν χωρο-χρονική επικάλυψη. Αν αποθηκευτούν και παρουσιαστούν στη βάση δεδομένων ως 4D δεδομένα (και όχι ως χωριστές οντότητες), τότε η ανάλυση γίνεται μέσω απλών χωρικών ερωτημάτων. Τράνακα Πηνελόπη 103

106 Το κυριότερο για ένα ολοκληρωμένο 4D κτηματολόγιο (3D χώρος και χρόνος, χωρίς κενά και επικαλύψεις) είναι η ύπαρξη πραγματικής 4D γεωμετρίας και τοπολογίας, όπου ενσωματώνονται ο χώρος και ο χρόνος. Εικόνα 30: Ενσωμάτωση του 2D χώρου και χρόνου στη 3D κτηματολογική αναπαράσταση. Αριστερά: Επαναλαμβανόμενοι διαχωρισμοί γεωτεμαχίων. Δεξιά: Δύο μεταβαλλόμενα εμπράγματα δικαιώματα (Πηγή: Van Oosterom, 2014) Σύμφωνα με τον Van Oosterom, η εννοιολογική βάση για ένα 4D κτηματολόγιο είναι η εξής: να μην υπάρχουν κενά και επικαλύψεις μεταξύ των εμπράγματων δικαιωμάτων (Van Oosterom et al., 2006). Σε αυτή τη βάση, δε λαμβάνεται υπόψη μόνο ο χώρος, αλλά και η διάσταση του χρόνου. Έτσι, κάθε δικαίωμα/ περιορισμός/ υποχρέωση προσαρτάται σε έναν θεμελιώδη 4D χώρο. Τα όρια δείχνουν την ασυνέχεια των χωρικών σχέσεων (δικαιωμάτων) μεταξύ των δικαιούχων και της γης (χώρου). Τα δικαιώματα είναι ομοιογενή όταν αναπαρίστανται μέσω ενός 4D θεμελιακού στοιχείου με όγκο. Ένα όριο μπορεί να είναι χωρικό με την κλασική έννοια διαχωρισμού δύο γεωτεμαχίων, τα οποία υπάρχουν την ίδια χρονική στιγμή, αλλά μπορεί να είναι και χρονικό, για παράδειγμα κατά τη μεταβίβαση ενός γεωτεμαχίου σε άλλο άτομο σε συγκεκριμένη χρονική στιγμή. Θεωρητικά, θα μπορούσαν να υπάρχουν μικτά χωρο-χρονικά όρια σε περιπτώσεις δυναμικών αντικειμένων, όταν για παράδειγμα αποτελεί όριο ένας ποταμός ή μια ακτογραμμή ή ακόμα και στα αποτελέσματα μιας φυσικής καταστροφής (Döner, Thompson, 2010). Τα γεωτεμάχια με στατική γεωμετρία δημιουργούν «κατακόρυφους τοίχους» σαν όρια στη διάσταση του χρόνου. Σε αντίθεση, όμως, με αυτά τα στατικά Τράνακα Πηνελόπη 104

107 γεωτεμάχια, τα δικαιώματα λόγω της συνεχόμενης κίνησης δημιουργούν «μηκάθετα» όρια στη χρονική διάσταση (εικόνα 31). Εικόνα 31: Αναπαράσταση δύο κινούμενων αντικειμένων στο 2D χώρο και στο χρόνο (Πηγή: Döner, Thompson, 2010) Επομένως, είναι πλέον σαφές ότι τα χρονικά κτηματολογικά δεδομένα είναι απαραίτητα και η πρόσβαση σε αυτά είναι πολύ σημαντική, ώστε να μπορεί κάθε χρήστης να εντοπίζει όλο το ιστορικό των εμπράγματων δικαιωμάτων και όλες τις αλλαγές στα όρια των γεωτεμαχίων, στις χρήσεις και στις αξίες της γης. Ένα 4D κτηματολόγιο παρέχει, επίσης, τη δυνατότητα αξιολόγησης της αποτελεσματικότητας των προηγούμενων πολιτικών διαχείρισης της γης, αναλύει μελλοντικές τάσεις, βοηθάει στη λήψη αποδοτικών και αποτελεσματικών αποφάσεων για το μέλλον (τόσο για τους φορείς, όσο και για τους χρήστες), λαμβάνοντας υπόψη παλιότερα γεγονότα, αλλά και τη χρονική σειρά δεδομένων που έχουν συλλεχθεί σε διαφορετικές χρονικές στιγμές (Van Oosterom, 2006) Γενικά Χρονικά Χαρακτηριστικά των 4D Κτηματολογικών Συστημάτων Παρακάτω παρουσιάζονται διάφορες λειτουργίες που πρέπει να υποστηρίζει ένα ΣΓΠ, το οποίο περιέχει τη διάσταση του χρόνου (Van Oosterom, Ploeger, Stoter, 2006): Τράνακα Πηνελόπη 105

108 Πλήρη περιγραφή των καταγραφών (πότε έγινε η αρχική εγγραφή και σε περίπτωση αλλαγής καθεστώτος πότε τελείωσε). Ανάλυση, επεξήγηση, εκμετάλλευση, πρόβλεψη, με σκοπό τη χρήση των κτηματολογικών δεδομένων για χωρικό σχεδιασμό. Ανάλυση τάσεων (μέσες τιμές αγοράς). Εξελίξεις στις πρόσφατα εγγεγραμμένες υποθήκες. Αναπροσαρμογή των αξιών ακινήτων σε μεγαλύτερες χρονικές περιόδους. Εντοπισμός συναλλαγών για ένα ορισμένο αντικείμενο σε ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα. Ενημέρωση/ εισαγωγή νέων πληροφοριών. Στα κτηματολογικά συστήματα αυτή είναι η σημαντικότερη εργασία. Μπορεί, επίσης, να γίνεται παροχή ενημερωμένων αρχείων σε πελάτες, σε περίπτωση που επιθυμούν να έχουν ένα αντίγραφο των κτηματολογικών τους στοιχείων για συγκεκριμένο σκοπό. Ποιοτικός έλεγχος, παρακολούθηση και κατά συνέπεια αξιολόγηση νέων δεδομένων σύμφωνα με τα παλιά, για παράδειγμα κατά την κτηματολογική ενημέρωση ενός χάρτη. Μια τέτοια διαδικασία συνεπάγεται τη δημιουργία ενός νέου κτηματολογικού χάρτη. Το ίδιο ισχύει και στη μετατροπή ενός αναλογικού κτηματολογικού χάρη σε ψηφιακό. Προγραμματισμός του σχεδιασμού (στα κτηματολογικά συστήματα υπάρχουν πολλά παραδείγματα, λόγω των πολλών διαδοχικών διαδικασιών που γίνονται). Αναπαράσταση, δημιουργία, δηλαδή, χαρτών ή πινάκων μιας χρονικής διαδικασίας. Εικόνα 32: Αρχές σχετικά με το χρόνο (Πηγή: Van Oosterom, Ploeger, 2006) Τράνακα Πηνελόπη 106

109 Στην εικόνα 32 παρουσιάζονται ορισμένες αρχές σχετικά με το χρόνο, οι οποίες πρέπει να ισχύουν σε κάθε σύστημα πληροφοριών. Κάθε χωρο-χρονικό αντικείμενο έχει ένα μοναδικό χαρακτηριστικό (object id) και θεματικά χαρακτηριστικά. Μια σημαντική έννοια στη χρονική μοντελοποίηση είναι το χρονοδιάγραμμα, με το οποίο γίνεται σαφές ότι υπάρχει μια κατεύθυνση, στην οποία ο χρόνος βρίσκεται πάντα πάνω (εικόνα 32 κέντρο). Μια χρονική στιγμή ορίζεται από ένα σημείο πάνω στη γραμμή και το χρονικό σημείο "now"πάντα αλλάζει. Ένα χρονικό διάστημα ορίζεται από ένα σημείο έναρξης και από ένα σημείο λήξης (Van Oosterom, Ploeger, 2006). Η "μονάδα του χρόνου" είναι μια ευέλικτη έννοια στα κτηματολογικά συστήματα. Πιο συγκεκριμένα, σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να καταγράφεται η ημερομηνία και η τοποθεσία και σε άλλες περιπτώσεις η ημερομηνία και ο χρόνος (Van Oosterom, Ploeger, 2006). Σημαντικό είναι να σημειώνεται ποιος «χρόνος» από τους παρακάτω καταγράφεται: όταν συμβαίνει στον πραγματικό κόσμο (π.χ. ημερομηνία συμφωνίας), όταν κάτι παρατηρείται στην πραγματικότητα (π.χ. ημερομηνία τοπογραφικού ή φωτογραφίας), όταν έγινε εισαγωγή στη βάση δεδομένων, όταν ελέγχθηκε για τελευταία φορά στην πραγματικότητα (π.χ. ανανέωση χάρτη), χρόνος υπογραφής/ εγγραφής/ σφραγίδας ταχυδρομείου (σχετίζεται με τις διαδικασίες συντήρησης και ενημέρωσης) ή χρόνος απεικόνισης πληροφορίες στον πελάτη (Van Oosterom, Ploeger, 2006). σε περίπτωση που στέλνονται Όπως καθορίζονται οι τοπολογικές σχέσεις στο χώρο, έτσι μπορούν να οριστούν και οι σχέσεις μεταξύ των χρονικών στοιχείων (Van Oosterom, Ploeger, 2006). Στην εικόνα 32 δεξιά φαίνονται ορισμένες πιθανές τοπολογικές σχέσεις μεταξύ δύο χρονικών διαστημάτων. Συγκεκριμένα, δύο χρονικές περίοδοι μπορεί να είναι ασύνδετες, να εφάπτονται, να επικαλύπτονται και να ταυτίζονται. Ασύνδετες μπορεί να είναι όταν το σύστημα είναι προσωρινά εκτός λειτουργίας και επιδιορθώνεται με βάση επιδιορθώσεις του παρελθόντος (π.χ. ανακατανομή της γης). Εφαπτόμενες μπορεί να είναι όταν για παράδειγμα εισάγεται ένας νέος αστικός κώδικας. Επικαλυπτόμενα χρονικά διαστήματα παρουσιάζονται για παράδειγμα σε διαδικασίες αναδασμού, στις οποίες συνυπάρχουν χρονικά ένας παλιός διαχωρισμός γεωτεμαχίων και ένας Τράνακα Πηνελόπη 107

110 καινούριος (για παράδειγμα το γεωτεμάχιο του αγοραστή μπορεί να αναδιανεμηθεί σε μια θέση που έχει ήδη συμφωνηθεί με τον πωλητή). Κανονικά, υπάρχει μόνο ένα χρονοδιάγραμμα (timeline), αλλά μπορεί να υπάρξουν περισσότερα στο μέλλον, τα οποία αντιστοιχούν σε εναλλακτικά σενάρια (εικόνα 32 κέντρο). Είναι σύνθετο να διαμορφωθούν αυτά τα πολλαπλά μελλοντικά χρονοδιαγράμματα με τοπολογία. Όταν γίνεται αναφορά στη χρονική διάσταση πρέπει να διακρίνονται όλα τα διαφορετικά είδη χρόνου που συμπεριλαμβάνονται. Παρακάτω παρουσιάζονται τρία διακριτά είδη χρόνου σε κτηματολογικές βάσεις δεδομένων (Van Oosterom, Ploeger, 2006): 1. Χρόνος της βάσης δεδομένων Ιστορικό ενημέρωσης της βάσης δεδομένων Δοκιμαστικές ενημερώσεις της βάσης 2. Νομικός χρόνος Ιστορικό ιδιοκτησίας Προηγούμενες εγγραφές 3. Μεταβολή του δικαιώματος με το πέρασμα του χρόνου Χρονικό όριο κατοχής ενός δικαιώματος (π.χ. 50 χρόνια μίσθωση) Μελλοντικά δικαιώματα Περιοδικά δικαιώματα (π.χ. χρονομεριστική μίσθωση διαμερίσματος, δικαίωμα εποχιακής βόσκησης κ.ά.) Μεταβολή ορίων της ιδιοκτησίας (από ποταμό ή από θάλασσα) Μεταβαλλόμενα δικαιώματα 5.3. Περιπτώσεις 4D Κτηματολογίου Στην ενότητα αυτή εξηγείται η αναγκαιότητα της 4D καταγραφής, αναλύοντας χαρακτηριστικές περιπτώσεις, στις οποίες εμπεριέχεται η διάσταση του χρόνου. Αυτές οι περιπτώσεις είναι: δυναμικά αντικείμενα (Dynamic Objects), περιπτώσεις κατανομής χρόνου/ χρονομεριστικές μισθώσεις (Time Sharing) και Τράνακα Πηνελόπη 108

111 εγγραφή των δικτύων κοινής ωφέλειας (Registration of Utilities) (Van Oosterom, Ploeger, 2006). 1. Δυναμικά αντικείμενα Μεταβαλλόμενα όρια Τα όρια ενός γεωτεμαχίου μπορεί να αλλάξουν με το πέρασμα του χρόνου λόγω ανθρώπινων δραστηριοτήτων (π.χ. όργωμα ενός χωραφιού), λόγω τοποθέτησης νέας περίφραξης ή λόγω φυσικών φαινομένων (π.χ. υπερχείλιση ποταμού κ.ά.). Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα δικαιώματος που περιέχει τη συνιστώσα του χρόνου είναι η χρησικτησία. Μετά από συγκεκριμένο χρονικό διάστημα, ο νομέας δεν μπορεί να εκδιωχθεί από την ακίνητη περιουσία. Εικόνα 33: Με μπλε χρώμα φαίνεται το όριο του γεωτεμαχίου όταν μετρήθηκε για πρώτη φορά και με κόκκινο χρώμα όταν μετρήθηκε για δεύτερη φορά. Το πραγματικό όριο, το οποίο είναι άγνωστο, βρίσκεται μεταξύ αυτών των δύο γραμμών (Πηγή: Van Oosterom, Ploeger, 2006). Η μοντελοποίηση κινούμενων αντικειμένων περιλαμβάνει τη χωρο-χρονική διάσταση. Οι συνεχείς κινήσεις των αντικειμένων στο χώρο και στο χρόνο λαμβάνονται ως χωριστά δείγματα και στη διεθνή βιβλιογραφία είναι γνωστά ως «geospatial lifeline models». Τα μοντέλα αυτά παρουσιάζουν τη συνεχή κίνηση στο χώρο σαν ένα ιστορικό των θέσεων που έχουν καταλάβει τα Τράνακα Πηνελόπη 109

112 αντικείμενα σε μια χρονική περίοδο, περιλαμβάνοντας και το χρόνο (Van Oosterom, Ploeger, 2006). Επίσης, τα μοντέλα αυτά ενσωματώνονται σε έναν αφηρημένο 3D χώρο, ο οποίος αποτελείται από ένα 2D επίπεδο και από έναν κάθετο, κατευθυνόμενο άξονα που αντιπροσωπεύει το χρόνο. Τα κενά μεταξύ των καταγεγραμμένων δειγμάτων του χώρου και του χρόνου συμπληρώνονται με τη χρήση κατάλληλων τεχνικών παρεμβολής και ουσιαστικά φανερώνεται μια πιθανή πορεία που μπορεί να έχει πάρει το αντικείμενο. Η σημασιολογία των κενών περιγράφεται μέσω του συνόλου όλων των πιθανών χωροχρονικών σημείων που μπορεί να έχει καταλάβει το αντικείμενο. Μετακινούμενη βοσκή ζώων Σε πολλές χώρες, οι βοσκοί μετακινούν τα ζώα τους από το ένα σημείο στο άλλο, ανάλογα με την εποχή και τη διαθέσιμη τροφή. Δημιουργούνται, όμως, συγκρούσεις με αγρότες που καλλιεργούν τα συγκεκριμένα σημεία γης. Για την αντιμετώπιση αυτών των προβλημάτων, προέβλεψαν στη νομοθεσία τους να αφήνουν ανοιχτή τη γη τους, για παράδειγμα δύο φορές το χρόνο. Άρα, εμπεριέχεται και σε αυτή την περίπτωση η έννοια του χρόνου. Στο κτηματολογικό μοντέλο, η μονάδα αναφοράς θα μπορούσε να είναι ένα 3D γεωτεμάχιο που θα περιέχει και το χρόνο (4D), με πιθανόν ασαφή όρια. Η μονάδα αυτή παρέχει επαρκή λειτουργικότητα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αναπαραστήσει δυναμικές καταστάσεις, συμπεριλαμβανομένου και του χρόνου. 2. Περιπτώσεις κατανομής του χρόνου/ χρονομεριστικές μισθώσεις Ένας τίτλος χρονομεριστικής μίσθωσης είναι όπως όλοι οι άλλοι τίτλοι, μπορεί δηλαδή να υποθηκευτεί, να αποτελέσει αντικείμενο διαπραγμάτευσης κ.λπ.. Η διάρκεια, όμως, δε διευκρινίζεται πραγματικά στον τίτλο. Για παράδειγμα, αν ένα τμήμα κτιρίου μισθώνεται ανά βδομάδα, τότε θα υπάρχουν 52 τίτλοι το χρόνο. Στον τίτλο, όμως, δεν αναγράφεται ποια εβδομάδα αντιστοιχεί σε ποιον δικαιούχο. Από τη στιγμή που δεν αναγράφεται ο χρόνος στον τίτλο και κατά συνέπεια δεν είναι διαθέσιμος στην αρμόδια αρχή, δεν μπορεί να καταγραφεί στην κτηματολογική βάση δεδομένων. Στο μέλλον, θα ήταν πολύ ωφέλιμο να υπάρχουν βελτιωμένοι κανονισμοί και εγγραφές για τα εμπράγματα Τράνακα Πηνελόπη 110

113 δικαιώματα, συμπεριλαμβανομένης και της χρονομεριστικής μίσθωσης, ώστε να διασφαλίζεται η νομική ασφάλεια της ακίνητης περιουσίας (Van Oosterom, Ploeger, 2006). Ένα άλλο παράδειγμα αποτελούν οι ιδιοκτησίες, των οποίων τα όρια αλλάζουν ανεπαίσθητα, με πολύ αργούς ρυθμούς, για παράδειγμα κατά τη δημιουργία μιας οικοδομής. Κατά συνέπεια, το σχήμα του γεωτεμαχίου αλλάζει με το πέρασμα του χρόνου και είναι έτσι απαραίτητη μια βάση δεδομένων, στην οποία θα παρουσιάζεται το ιστορικό αυτής της αλλαγής. Αν ένα εμπράγματο δικαίωμα μπορεί να οριστεί σαφώς, τότε μπορεί να συμπεριληφθεί σε τίτλο. 3. Εγγραφή των δικτύων κοινής ωφέλειας Η περίπτωση αυτή αναφέρεται στην καταγραφή των δικτύων κοινής ωφέλειας (για νερό, αέριο, ρεύμα, τηλεπικοινωνίες), καθώς και καλωδίων και αγωγών. Το νομικό καθεστώς για τα καλώδια και τους αγωγούς, αν είναι δηλαδή κινητή ή ακίνητη περιουσία, παρέμενε ασαφές για πολύ καιρό. Το 2003, το Ανώτατο Ολλανδικό Δικαστήριο αποφάσισε ότι αυτά τα υπόγεια δίκτυα αποτελούν ακίνητη περιουσία. Μετά από αυτή την απόφαση έγινε κοινώς αποδεκτό ότι όλα αυτά τα δίκτυα πρέπει να καταγραφούν. Ο ιδιοκτήτης της γης αποτελεί και ιδιοκτήτη όλων των ακίνητων πραγμάτων πάνω και κάτω από τη γη. Αυτό δεν ισχύει και για τα καλώδια τηλεπικοινωνιών. Στο ολλανδικό δίκαιο, τα δίκτυα μεταφοράς νερού, αερίου και ηλεκτρισμού ανήκουν στον αρμόδιο κατασκευαστή. Απαιτείται, λοιπόν, μια συμβολαιογραφική πράξη για την καταχώριση της ιδιοκτησίας οποιουδήποτε δικτύου κάτω από την επιφάνεια της γης. Το ίδιο ισχύει και για τη μεταβίβαση της κυριότητας (Van Oosterom, Ploeger, 2006). Στην πράξη αυτή πρέπει να αναφέρεται ο ιδιοκτήτης του δικτύου. Για αυτό το λόγο, πρέπει να αναφέρονται πληροφορίες σχετικά με την κατασκευή του δικτύου και την αρμοδιότητα του κατασκευαστή (συνοψίζοντας τα δικαιώματα ανά αγροτεμάχιο), καθώς και να υπάρχει ένας χάρτης των δικτύων. Τα δίκτυα αυτά έχουν μια πολύ σημαντική 3D πτυχή, συγκεκριμένα το ύψος που βρίσκονται κάτω ή πάνω από την επιφάνεια της γης. Επιπλέον, τα δίκτυα χαρακτηρίζονται από αλλαγές με το πέρασμα του χρόνου (π.χ. αντικαθίστανται, Τράνακα Πηνελόπη 111

114 επιμηκύνονται ή κόβονται). Άρα, η πραγματική κατάσταση του δικτύου είναι καθοριστική για την έκταση της ιδιοκτησίας Παραδείγματα εγγραφής των δικτύων κοινής ωφέλειας Τα δίκτυα κοινής ωφέλειας βρίσκονται συνήθως κάτω από την επιφάνεια της γης και μπορεί να διαπερνούν πολλά γεωτεμάχια με διαφορετικούς ιδιοκτήτες. Για αυτό το λόγο, είναι απαραίτητη η 3D καταγραφή τους. Ωστόσο, όπως έχει ήδη αναφερθεί, η κτηματολογική τους εγγραφή, φανερώνει και μια χρονική συνιστώσα, αφού μπορεί να αλλάξουν με το πέρασμα του χρόνου (π.χ. διάσπαση και συγχώνευση των δικτύων, μέχρι και καταστροφή). Οι ανεπαρκείς και ασαφείς πληροφορίες για τη θέση και το βάθος αυτών των δικτύων, αποτελούν τον κύριο λόγο καταστροφών τους κατά τη διάρκεια διαδικασιών ανασκαφής (Döner, Thompson, 2010). Ο αντίκτυπος αυτών των ζημιών δεν μπορεί να μη ληφθεί υπόψη, γιατί έχουν προκληθεί διάφορα προβλήματα, ακόμα και τραγικά ατυχήματα. Για παράδειγμα, η οικονομική απώλεια από καταστροφή αγωγού αερίου στην Τουρκία άγγιξε τα δολάρια το Επίσης, έχουν δημιουργηθεί πολλά προβλήματα σε γραμμές τηλεπικοινωνιών κατά τη διάρκεια εργασιών. Εκτός από μεγάλες οικονομικές απώλειες έχουν δημιουργηθεί πολλά ατυχήματα, για παράδειγμα λόγω έκρηξης αγωγού αερίου υψηλής πίεσης στο Βέλγιο πέθαναν πολλά άτομα. Στη διεθνή βιβλιογραφία υπάρχουν αρκετά παραδείγματα εγγραφής των δικτύων αυτών. Επιλέχθηκε αρχικά να παρουσιαστεί το κτηματολόγιο της Τουρκίας, στο οποίο δεν υπάρχει καμία νομική καταχώριση για τα δίκτυα κοινής ωφέλειας, ώστε να περιγραφθούν τα δίκτυα αυτά σε ένα σύστημα που βασίζεται στο γεωτεμάχιο και δεν έχει επιφέρει διαφορές στην αντιμετώπισή του. Στην Ολλανδία, αντίθετα, τα δίκτυα αυτά εγγράφονται νομικά, ανεξάρτητα από τα κτηματολογικά γεωτεμάχια, αλλά και χωριστά ως φυσική εγγραφή. Τέλος, στο Queensland της Αυστραλίας είναι δυνατή η καθιέρωση 3D κτηματολογικών γεωτεμαχίων, χωρίς τη διατήρηση μιας φυσικής εγγραφής ή ένα πλήρες δίκτυο. Τράνακα Πηνελόπη 112

115 Τουρκία Στην Τουρκία, τα υπόγεια δίκτυα δε θεωρούνται ακίνητη περιουσία και δεν καταγράφονται στο κτηματολόγιο, δεν υπάρχει, δηλαδή, καμία εγγραφή των δικτύων κοινής ωφέλειας σε εθνικό επίπεδο, με αποτέλεσμα το κτηματολογικό σύστημα να μην παρέχει καμία γεωμετρική πληροφορία για τα δίκτυα αυτά. Υπεύθυνοι για την εγκατάσταση και τη διατήρηση των δικτύων είναι διάφοροι οργανισμοί και φορείς. Ωστόσο, στις περισσότερες περιπτώσεις η παροχή χωρικών πληροφοριών σχετικά με τα δίκτυα είναι αδύνατη. Από το 1984, υπεύθυνο για το σχεδιασμό, το συντονισμό και τον έλεγχο των έργων για το νερό, το ηλεκτρικό ρεύμα, το φυσικό αέριο, τις τηλεπικοινωνίες κ.λπ. είναι το κέντρο συντονισμού των υποδομών (AYKOME). Πρωταρχικός στόχος της δημιουργίας αυτού του κέντρου είναι ο προσδιορισμός του χώρου που καταλαμβάνουν τα δίκτυα αυτά στις πόλεις. Όταν κάποιος κάνει αίτηση για ανασκαφή, τότε σημειώνεται η περιοχή στο χάρτη για να προσδιοριστούν οι υπάρχουσες υπόγειες υποδομές (Döner, Thompson, 2010). Επιπλέον, ανάλογα με τα δεδομένα που υπάρχουν, παρέχονται στον ενδιαφερόμενο πληροφορίες σχετικά με το βάθος. Κάποιοι δήμοι διατηρούν πληροφορίες σχετικά με τα δίκτυα με τη βοήθεια ενός ΣΓΠ. Για τον προσδιορισμό της τοποθεσίας των δικτύων χρησιμοποιούνται τοπογραφικά σχέδια και ψηφιοποιούνται αναλογικοί χάρτες και άλλα έγγραφα. Στην εικόνα 34 φαίνεται ένα παράδειγμα από μια περιοχή στην Κωνσταντινούπολη. Συγκεκριμένα παρουσιάζονται αγωγοί παροχής αερίου και νερού, μαζί με άλλα κτηματολογικά δεδομένα, όπως γεωτεμάχια και κτίρια. Για τα δίκτυα ορίζονται ιδιότητες, όπως ID, μήκος, διάμετρος, τύπος και πίεση. Τράνακα Πηνελόπη 113

116 Εικόνα 34: Με κόκκινο χρώμα φαίνονται οι αγωγοί παροχής αερίου και με μπλε οι αγωγοί παροχής νερού (Πηγή: Döner, Thompson, 2010) Ο ιδιοκτήτης ενός δικτύου (π.χ. ένας δήμος) έχει περιορισμένα δικαιώματα για το χώρο πάνω και κάτω από το αντίστοιχο γεωτεμάχιο (π.χ. δικαίωμα δουλείας), τα οποία δεν εγγράφονται. Ο ιδιοκτήτης του γεωτεμαχίου είναι υποχρεωμένος να ανεχτεί τις κατασκευές στο υπόγειο δίκτυο και δεν έχει κανένα δικαίωμα στην επιφάνεια. Σε όλες τις περιπτώσεις, τα δίκτυα κοινής ωφέλειας δεν εγγράφονται ως νομικά αντικείμενα. Ο οργανισμός AYKOME διατηρεί τις φυσικές περιγραφές των δικτύων, αλλά δεν ασχολείται με τις εγγραφές των δικαιωμάτων που σχετίζονται με αυτά. Μοναδική εξαίρεση αποτελούν οι γραμμές πολύ υψηλής τάσης. Αν μια γραμμή διασχίζει αρκετά γεωτεμάχια, τότε όλη η γεωμετρία της απεικονίζεται σε κτηματολογικό χάρτη, παρόλο που δεν αναγνωρίζεται ως ακίνητη περιουσία. Συμπερασματικά, το κτηματολόγιο στην Τουρκία δεν παρουσιάζει μια ολοκληρωμένη εικόνα της ιδιοκτησιακής κατάστασης σχετικά με τα υπόγεια δίκτυα κοινής ωφέλειας. Τράνακα Πηνελόπη 114

117 Ολλανδία Στο ολλανδικό κτηματολόγιο διατηρούνται δύο εγγραφές σχετικά με τα δίκτυα κοινής ωφέλειας, αλλά δεν υπάρχει άμεση σύνδεση μεταξύ τους: η εγγραφή του φυσικού αντικειμένου (γεωμετρία και σχετικά χαρακτηριστικά το δικτύου) και η νομική εγγραφή (ιδιοκτησία και άλλα δικαιώματα). Η πρώτη εγγραφή γίνεται για την προστασία των υπόγειων καλωδίων και αγωγών από τυχόν ζημιές και για αυτό το λόγο ιδρύθηκε το 1980 ο οργανισμός «Cable and Pipeline Information Centre» (KLIC), ύστερα από συνεργασία μεταξύ διαφόρων φορέων που διαχειρίζονται τα δίκτυα (Döner, Thompson, 2010). Ο οργανισμός αυτός δεν καταγράφει τα δίκτυα, αλλά διατηρεί ένα πλέγμα, το οποίο αποτελείται από κελιά διαστάσεων 500 μέτρα επί 500 μέτρα και καταγράφει τους φορείς εκμετάλλευσης των δικτύων, οι οποίοι έχουν καλώδια και αγωγούς σε συγκεκριμένο κελί. Στόχος αυτού του συνόλου δεδομένων είναι η εύκολη πρόσβαση στους χάρτες των δικτύων που συντηρούνται και διατηρούνται από τους ίδιους τους φορείς. Το 2008, το ολλανδικό κοινοβούλιο συμφώνησε για την ανταλλαγή δεδομένων σχετικά με τα υπόγεια δίκτυα και ουσιαστικά ανέλαβε το έργο του οργανισμού KLIC το ολλανδικό κτηματολόγιο. Κάθε φορέας εκμετάλλευσης των δικτύων είναι υποχρεωμένος να λάβει μέρος σε αυτό το σύστημα ανταλλαγής πληροφοριών και κάθε ανάδοχος έργου έχει τη δυνατότητα να κάνει αίτηση για πληροφορίες μέσω αυτού του συστήματος πριν την έναρξη των εργασιών. Από τη στιγμή που γίνει η αίτηση, το κτηματολόγιο στέλνει στους φορείς αίτημα για πληροφορίες και ο ενδιαφερόμενος λαμβάνει τον αντίστοιχο ψηφιακό χάρτη. Η νομική εγγραφή διαφέρει από τη φυσική εγγραφή. Αν το δίκτυο θεωρηθεί ακίνητη περιουσία, τότε ανήκει σε αυτόν που του ανήκει και η γη. Αυτό, όμως, δημιουργεί σοβαρά προβλήματα σε περιπτώσεις που ένα δίκτυο περνά κάτω από πολλά γεωτεμάχια. Μια αυστηρή ερμηνεία του κανόνα αυτού θα δήλωνε ότι η κυριότητα του δικτύου χωρίζεται μεταξύ όλων των ιδιοκτητών. Ωστόσο, κάποιοι δικηγόροι συμφωνούν ότι ένα δίκτυο πρέπει να θεωρείται ως τμήμα μιας κύριας κατασκευής σε ένα «μητρικό» γεωτεμάχιο. Έτσι, η κυριότητα όλου του δικτύου μπορεί να μεταφερθεί ανάλογα με το «μητρικό» γεωτεμάχιο. (Döner, Thompson, 2010). Τράνακα Πηνελόπη 115

118 Συγκεκριμένα, για τα δίκτυα τηλεπικοινωνιών ισχύει ο κανόνας ότι ανήκουν στους φορείς εκμετάλλευσης των δικτύων. Η οποιαδήποτε κατασκευή στο δίκτυο δεν αλλάζει την κυριότητα. Το ανώτατο δικαστήριο αποφάσισε ότι τα υπόγεια δίκτυα αποτελούν ακίνητη περιουσία. Κατά συνέπεια, σύμφωνα με τους κανόνες του ολλανδικού αστικού κώδικα, η κυριότητα πρέπει να μεταφερθεί με συμβολαιογραφική πράξη και να καταχωρηθεί στα δημόσια μητρώα. Άρα, η εγγραφή των δικτύων στο κτηματολογικό σύστημα είναι απαραίτητη. Ο χάρτης του δικτύου γίνεται από το κτηματολόγιο και δεν παρέχει καμία 3D πληροφορία. Η σημασία του χάρτη είναι μεγάλη, καθώς αναγνωρίζει το δίκτυο ως ακίνητη περιουσία, αλλά δεν παρέχει την ακριβή γεωμετρία και τοποθεσία του. Αν πραγματοποιηθεί αλλαγή στο δίκτυο, τότε πρέπει να δημιουργηθεί καινούρια συμβολαιογραφική πράξη και καινούριος χάρτης. Στην εικόνα 35 παρουσιάζεται το εννοιολογικό μοντέλο για την εγγραφή των υπόγειων αγωγών και καλωδίων σε γλώσσα UML (Unified Modeling Language). Η κλάση "LegalNetwork" αποτελεί μια ειδική περίπτωση της κλάσης "OtherRegisterObject" του μοντέλου της FIG Core Cadastral Domain Model Version 1.0 (Van Oosterom, 2006). Υπάρχει, επίσης, η κλάση "PhysicalNetwork". Η "LegalNetwork" περιέχει τις εξής ιδιότητες: τον τύπο του δικτύου (networktype/ αέριο, νερό, ηλεκτρική ενέργεια κ.ά.), την κατάσταση του δικτύου (status/ σε σχεδιασμό, σε χρήση, σε αχρησία), τη γεωμετρία (geometricquality/ υποδεικνύει την ακρίβεια των συντεταγμένων στους τρεις άξονες x, y, z), την επικινδυνότητα του δικτύου (dangerous) και το αν το δίκτυο είναι πάνω ή κάτω από την επιφάνεια του εδάφους (belowsurface). Η κλάση "LegalNetwork" έχει μία μέθοδο ( getgeometry() ), η οποία προσδιορίζει τη γεωμετρία του δικτύου, βασισμένη στην κλάση "PhysicalNetwork". Η καταγραφή των δικτύων μπορεί να είναι αποτελεσματική αν γίνεται σε κατανεμημένο περιβάλλον, να διαχειρίζεται, δηλαδή, την κλάση "LegalNetwork" το κτηματολόγιο και την "PhysicalNetwork" ο διαχειριστής του δικτύου (Van Oosterom, 2006). Αυτά αναπαρίστανται στο εννοιολογικό μοντέλο με τις κλάσεις "OutsideCadastre", "NetworkNodes" και "NetworkSegments". Σε ένα τέτοιο περιβάλλον, ο διαχειριστής του δικτύου είναι υποχρεωμένος να διατηρεί Τράνακα Πηνελόπη 116

119 πληροφορίες σχετικά με όλες τις μορφές του δικτύου κατά τη διάρκεια του χρόνου. Όταν πραγματοποιούνται αλλαγές στο δίκτυο, δηλαδή στην κλάση "PhysicalNetwork", πρέπει να ενημερώνεται το κτηματολόγιο, ώστε να ενημερωθεί και η "LegalNetwork". Εικόνα 35: Εννοιολογικό μοντέλο για την εγγραφή των αγωγών και σωλήνων (Πηγή: Van Oosterom, 2006). Queensland, Αυστραλία Το Queensland προσφέρει πολλές δυνατότητες για την κυριότητα αντικειμένων, τα οποία διασχίζουν πολλά γεωτεμάχια. Για παράδειγμα, οι δουλείες σχετικά με τα υπόγεια δίκτυα εγγράφονται (π.χ. παροχή νερού, αερίου κ.ά.) και μπορούν Τράνακα Πηνελόπη 117

120 να απεικονιστούν σε ογκομετρικούς χάρτες με τη γεωμετρία τους. Το σχήμα και η τοποθεσία των γεωτεμαχίων πρέπει να απεικονίζονται σαφώς στους χάρτες. Όταν ένα δίκτυο περνά κάτω από ένα γεωτεμάχιο, τότε η έκτασή του ορίζεται στο χώρο ως όγκος. Κάθε αλλαγή στο μέγεθος, στο σχήμα ή στη διαμόρφωση του δικτύου αναπαρίσταται σε νέο χάρτη. Παρά το γεγονός ότι το Queensland είναι ή μόνη από τις τρεις χώρες που παρέχει έναν προηγμένο τρόπο για την αντιμετώπιση της τρίτης διάστασης, υπάρχουν ακόμη περιορισμοί σχετικά με τις διαθέσιμες πληροφορίες για τα υπόγεια δίκτυα. Συμπερασματικά, μόνο η νομική εγγραφή στην Ολλανδία παρέχει έναν τρόπο για την καταγραφή των δικτύων στο κτηματολογικό σύστημα, συμπεριλαμβάνοντας και τη γεωμετρία τους. Στα κτηματολογικά συστήματα της Τουρκίας και του Queensland, τα υπόγεια δίκτυα μπορούν να παρακολουθούνται μέσω εμπράγματων δικαιωμάτων, τα οποία έχουν ή δεν έχουν τεκμηριωθεί για τα δίκτυα. Ως εκ τούτου, οι κτηματολογικοί χάρτες δε δίνουν μια πλήρη εικόνα όλων των υπόγειων δικτύων, δεδομένου ότι εξαρτώνται από την κατάσταση της κυριότητας των δικτύων. Στα κτηματολογικά συστήματα, η μοντελοποίηση δυναμικών χωρικών πληροφοριών πολλών διαστάσεων αποτελεί ένα από τα ενδιαφέροντα θέματα, λόγω των πολύπλοκων εργασιών διαχείρισης. Τα υπόγεια δίκτυα κοινής ωφέλειας αποτελούν τα πιο χαρακτηριστικά αντικείμενα με 4D ιδιότητες σε ένα κτηματολόγιο. Παρόλο που οι τρεις παραπάνω χώρες εμφανίζουν σημαντικές διαφορές, όλες έχουν τη δυνατότητα να υποστηρίξουν 4D κτηματολογική εγγραφή. Παρακάτω παρουσιάζεται η νομική και τεχνική δομή ενός 4D κτηματολογίου για την εγγραφή των υπόγειων δικτύων. - Νομική δομή Στις περιπτώσεις των υπόγειων δικτύων, πρέπει να διατηρείται η γεωμετρία των αντικειμένων στη βάση δεδομένων των φορέων εκμετάλλευσης με αναφορά στο κτηματολόγιο όταν χρειάζεται, με σκοπό τη βελτίωση των υπαρχόντων εγγραφών. Με αυτό τον τρόπο, τα νομικά αντικείμενα των δικτύων μπορούν να αναπαραχθούν με ελεγχόμενο τρόπο από τις 3D περιγραφές των φυσικών αντικειμένων. Επίσης, η νομική εγγραφή πρέπει να διατηρείται με πιο αποτελεσματικό τρόπο. Για την αξιολόγηση αυτής της λύσης μπορεί να Τράνακα Πηνελόπη 118

121 χρησιμοποιηθεί το εννοιολογικό μοντέλο του LADM, το οποίο περιέχει τα κτίρια και τα δίκτυα στο σύνολο LA_SpatialUnit (στο οποίο σχετίζονται οι νομικοί παράγοντες). - Τεχνική δομή Από τεχνική άποψη, οι 4D κτηματολογικές καταγραφές των υπόγειων δικτύων κοινής ωφέλειας πρέπει να βασίζονται στα 3D γεωμετρικά είδη δεδομένων και στις ξεχωριστές ιδιότητες. Η 3D γεωμετρική περιγραφή των δικτύων πρέπει να οργανωθεί σε ένα χωρικό περιβάλλον βάσεων δεδομένων μαζί με άλλα χωρικά δεδομένα, όπως κτίρια και γεωτεμάχια. Με αυτό τον τρόπο, θα είναι εμφανείς οι σχέσεις ανάμεσα στο δίκτυο και σε άλλα κτηματολογικά δεδομένα. Επιπλέον, σε ένα τέτοιο σύστημα διαχείρισης βάσεων δεδομένων είναι δυνατή η χωρική ανάλυση μεταξύ του δικτύου και άλλων συνόλων δεδομένων, με αποτέλεσμα όλα τα δεδομένα να διαχειρίζονται αποτελεσματικά. Επομένως, η ξεχωριστή προσέγγιση του 3D χώρου και των χρονικών ιδιοτήτων είναι αποτελεσματική για τη μοντελοποίηση των αλλαγών των υπόγειων δικτύων που πραγματοποιούνται με το πέρασμα του χρόνου. Για τη μοντελοποίηση τέτοιων δυναμικών αντικειμένων, είναι απαραίτητα ολοκληρωμένα 4D δεδομένα. Ένας άλλος σημαντικός παράγοντας είναι η διαθεσιμότητα και η ποιότητα των 3D δεδομένων. Πρέπει να παρέχονται οι πληροφορίες σχετικά με το ύψος των μελλοντικών δικτύων κοινής ωφέλειας (και άλλων 3D αντικειμένων, όπως κτίρια) με απόλυτο τρόπο και όχι τα σχετικά ύψη σε σχέση με την επιφάνεια του εδάφους, ώστε να ορίζονται με σαφήνεια τα 3D αντικείμενα. Συμπερασματικά Από νομική άποψη, είναι ξεκάθαρο ότι τα εμπράγματα δικαιώματα έχουν μια χρονική συνιστώσα. Τα παραπάνω παραδείγματα δείχνουν την αναγκαιότητα δημιουργίας 4D κτηματολογίου, καθώς αυτό επιδρά σε πραγματικές καταστάσεις του χώρου. Σε πολλές από αυτές τις περιπτώσεις μπορούν να παρουσιαστούν ξεχωριστά τα χωρικά και χρονικά χαρακτηριστικά. Μια, όμως, ολοκληρωμένη αντιμετώπιση του χώρου και του χρόνου με 4D τύπο δεδομένων θα έχει πλεονεκτήματα (όπως αναφέρθηκαν παραπάνω) για τη μελλοντική κατανόηση ενός 4D κτηματολογίου. Τράνακα Πηνελόπη 119

122 5.4. Μεθοδολογία για τη Δημιουργία 4D Κτηματολογίου Η δημιουργία ενός 4D κτηματολογικού συστήματος, στο οποίο εγγράφονται όλες οι απαιτούμενες 4D πληροφορίες για τα εμπράγματα δικαιώματα και αυτές με τη σειρά τους παρέχονται στους ενδιαφερόμενους, δεν είναι μια εύκολη υπόθεση, αφού περιλαμβάνει νομικά, οργανωτικά και τεχνικά ζητήματα. Οι Döner και Thompson σε μια μελέτη τους το 2010 έδειξαν πώς αλληλοεπιδρούν όλα αυτά τα ζητήματα. Αρχικά, χρησιμοποίησαν το εννοιολογικό μοντέλο του LADM για τα δίκτυα κοινής ωφέλειας, ώστε να εξηγήσουν τις ιδιαιτερότητες των φυσικών και νομικών απεικονίσεων (εικόνα 36). Μέσω του LADM ορίζεται η κλάση LA_LegalSpaceNetwork (για τη νομική κατάσταση των δικτύων κοινής ωφέλειας), η οποία σχετίζεται με εξωτερικές κλάσεις για τη φυσική κατάσταση των δικτύων. Το μοντέλο αυτό, λοιπόν, δίνει μια καλή εικόνα για τη σχέση μεταξύ της φυσικής και νομικής κατάστασης ενός πραγματικού αντικειμένου. Τα νομικά όρια αυτών των αντικειμένων/ δικαιωμάτων δε συμπίπτουν απαραίτητα με τα φυσικά όρια (στα δίκτυα κάτω από την επιφάνεια της γης). Ως εκ τούτου, στο LADM καταγράφεται ο νομικός χώρος (2D/ 3D), ο οποίος σχετίζεται με το δίκτυο. Η φυσική και νομική κατάσταση του δικτύου πρέπει να ενημερώνεται με συνέπεια μέσα σε ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα (Döner, Thompson, 2010). Τράνακα Πηνελόπη 120

123 Εικόνα 36: Το εννοιολογικό μοντέλο για την παρουσίαση των δικτύων κοινής ωφέλειας (φυσικό και νομικό πλαίσιο/ Πηγή: Döner, Thompson, 2010) Η αναγκαιότητα χρήσης του LADM για την τέταρτη διάσταση Το LADM υποστηρίζει εξίσου 2D και 3D γεωτεμάχια. Η εισαγωγή της τέταρτης διάστασης, δηλαδή του χρόνου, θα αποδείξει περαιτέρω τη δύναμη και την ικανότητα αυτού του προτύπου στο να αντιμετωπίζει αποτελεσματικά τη δυναμική σχέση μεταξύ του ανθρώπου και της γης. Τράνακα Πηνελόπη 121

124 Εικόνα 37: Δικαιώματα στο 3D χώρο, πάνω και κάτω από την επιφάνεια της γης (Πηγή: Babalola, Rahman, Choon, 2015) Τα ισχύοντα συστήματα κτηματολογίου παρουσιάζουν ορισμένους περιορισμούς, όσον αφορά στην εγγραφή και παρουσίαση 3D/ 4D καταστάσεων. Οι Siejka και Slusarski διαπιστώνουν ότι αναπόσπαστο στοιχείο για την απεικόνιση της σχέσης ανθρώπου- γης πρέπει να αποτελεί ο συνδυασμός «3D χώρος και χρόνος». Ορισμένα εμπράγματα δικαιώματα περιορίζονται από το χρόνο, όπως η μίσθωση, η ενοικίαση, το κυνήγι, το ψάρεμα, μεταλλειοχρησία κ.ά.. Η ίδια η κτηματολογική διαδικασία απαιτεί το συνδυασμό του 3D χώρου+χρόνου, αφού για τη σωστή εφαρμογή της χρειάζονται διαχρονικά δεδομένα (ιστορικό), τα οποία είναι απαραίτητα για την καταγραφή της νομικής κατάστασης της γης, αλλά και για τη δημιουργία ενός κτηματολογίου πολλαπλών χρήσεων. Ένα ολοκληρωμένο 4D κτηματολογικό σύστημα προϋποθέτει τη χρήση μοντέρνου/ εξελιγμένου λογισμικού βάσεων δεδομένων, σύστημα CAD, λογισμικό GIS και σύστημα διαχείρισης βάσεων δεδομένων (Babalola, Rahman, Choon, 2015). Η εισαγωγή της τέταρτης διάστασης απαιτεί περαιτέρω μελέτη και ανάλυση, για τη σωστή εφαρμογή μεθόδων απόκτησης δεδομένων, ώστε να ικανοποιούνται οι ανάγκες ενός nd κτηματολογίου. Τράνακα Πηνελόπη 122

125 Σύμφωνα με τον Döner, οι σύνθετες διαδικασίες μοντελοποίησης δυναμικών nd χωρικών πληροφοριών έχουν γίνει ένα από τα πιο επίκαιρα ζητήματα μελέτης στο πεδίο της διαχείρισης της γης. Ωστόσο, οι περισσότερες μεμονωμένες προσεγγίσεις παρουσιάζουν περιορισμούς σε ορισμένες περιπτώσεις. Στην εικόνα 38 παρουσιάζεται το εννοιολογικό πλαίσιο εργασίας που πρέπει να ακολουθηθεί για τη 4D μοντελοποίηση χώρου και χρόνου. Στην πρώτη επανάληψη, φαίνεται ένα 2D μοντέλο (με συντεταγμένες x, y), ενώ στη δεύτερη φαίνονται δύο εναλλακτικά 3D μοντέλα (2D+time, 3D x, y, z), τα οποία οδηγούν στο τελικό 4D μοντέλο. Εικόνα 38: Εννοιολογικό πλαίσιο εργασίας (Πηγή: Babalola, Rahman, Choon, 2015) Τα δεδομένα που καταγράφονται στο κτηματολόγιο συνεχώς αλλάζουν, λόγω των οικονομικών δραστηριοτήτων και των μεταβαλλόμενων αναγκών του ανθρώπου. Οι οικονομικές δραστηριότητες, όπως η ανάπτυξη μιας περιοχής, επιφέρουν αλλαγές στη χρήση των γεωτεμαχίων. Οι ανθρώπινες ανάγκες αποτελούν και αυτές μια πηγή αλλαγών στα γεωτεμάχια, είτε ως προς το σχήμα, είτε ως προς το συνολικό τους αριθμό, είτε ως προς την ιδιοκτησία, λόγω των διάφορων κτηματικών συναλλαγών που λαμβάνουν χώρα. Οι αλλαγές που πραγματοποιούνται στα γεωτεμάχια επιφέρουν αλλαγές και στην κτηματολογική εγγραφή, οι οποίες μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε δύο Τράνακα Πηνελόπη 123

126 τύπους: χωρικές αλλαγές (φυσικά δεδομένα) και αλλαγές στις ιδιότητες (νομικά δεδομένα) των γεωτεμαχίων. Είναι απαραίτητο, λοιπόν, ένα ΣΓΠ, το οποίο θα μπορεί να αποθηκεύσει, να διαχειριστεί και να απεικονίσει όλες τις πληροφορίες μιας κτηματολογικής εγγραφής, συμπεριλαμβανομένων και των αλλαγών που πραγματοποιούνται στη γεωμετρία και στις ιδιότητες των γεωτεμαχίων με το πέρασμα του χρόνου (Leksono, Susilowati, 2011). Οι χωρικές πληροφορίες με το ιστορικό των αλλαγών απαιτούνται για τη σωστή λειτουργία της ίδιας της διαδικασίας εγγραφής, αλλά και για τη βιωσιμότητα του συστήματος διαχείρισης της γης. Οι αλλαγές αυτές χρησιμοποιούνται, επίσης, για τη διαχρονική μελέτη της κατάστασης των γεωτεμαχίων και για την ανάπτυξη των περιοχών, καθώς και για την επίλυση διαφόρων διαμαχών σχετικών με τη γη. Για τον εκσυγχρονισμό της λειτουργίας ενός ΣΓΠ χρειάζεται ένα μοντέλο δεδομένων, το οποίο θα είναι ικανό να διαχειριστεί ταυτόχρονα τα γεωμετρικά και τα χρονικά χαρακτηριστικά των δεδομένων σε μία βάση δεδομένων. Με αυτό τον τρόπο αναμένεται να διαχειριστούν σωστά τα χωρο-χρονικά συστατικά των κτηματολογικών εγγραφών. Το LADM μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μοντελοποίηση της διαδικασίας της κτηματολογικής εγγραφής, παρουσιάζοντας τους δικαιούχους, τα δικαιώματα (περιορισμούς και υποχρεώσεις), τα γεωτεμάχια και τις χωρικές σχέσεις. Προσθέτοντας τη διάσταση του χρόνου, δηλαδή την ημερομηνία έναρξης και λήξης για κάθε δεδομένο, θα μπορούν να ανακτηθούν στοιχεία για μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή (Leksono, Susilowati, 2011). Το LADM παρέχει μια αφηρημένη περιγραφή και ένα εννοιολογικό σχήμα σχετικά με την κτηματολογική εγγραφή (parties, basic administrative units, RRR, spatial unit, spatial source, spatial representation- geometry and topology). Επίσης, έχει μια ειδική κλάση (special class), η οποία λέγεται «Object Version» και καθορίζει την εγκυρότητα της χρονικής διάστασης κάθε κλάσης, με αποτέλεσμα να παίζει σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση της χωρο-χρονικής βάσης δεδομένων (εικόνα 39). Τράνακα Πηνελόπη 124

127 Εικόνα 39: Η αναπαράσταση των χωρο-χρονικών στοιχείων μέσω του LADM (Πηγή: Leksono, Susilowati, 2011) Μια βάση δεδομένων πρέπει να έχει την ικανότητα να παρουσιάζει τις χωρικές και χρονικές πληροφορίες μιας κτηματολογικής εγγραφής. Η χωρο-χρονική ανάλυση μπορεί να γίνει για μια δεδομένη χρονική στιγμή, για μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο, για την ιεραρχική ανάλυση ενός γεωτεμαχίου, για την ανάλυση της κατάστασης μιας συγκεκριμένης περιοχής και για την ανάλυση μιας ιδιότητας. Η χωρο-χρονική ανάλυση σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή αποσκοπεί στην αναγνώριση της κατάστασης μιας περιοχής σε δεδομένη ημερομηνία. Αυτό γίνεται, ορίζοντας την ημερομηνία, με σκοπό την παρουσίαση του γεωτεμαχίου την ημερομηνία αυτή (Leksono, Susilowati, 2011). Η χωρο-χρονική ανάλυση σε μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο έχει σκοπό να αναγνωρίσει την κατάσταση μιας περιοχής σε ένα χρονικό εύρος, παρουσιάζοντας τις διαφορές που πραγματοποιήθηκαν την περίοδο αυτή. Μέσω της ιεραρχικής ανάλυσης ενός γεωτεμαχίου, η χωρο-χρονική βάση δεδομένων απεικονίζει όλα τα στάδια της αλλαγής του γεωτεμαχίου. Η χωροχρονική ανάλυση που σχετίζεται με την κατάσταση μιας συγκεκριμένης περιοχής αποσκοπεί στον προσδιορισμό των χωρικών σχέσεων μεταξύ των Τράνακα Πηνελόπη 125

128 γεωτεμαχίων, όπως για παράδειγμα τις πληροφορίες για γεωτεμάχια που επικαλύπτονται με άλλα σε συγκεκριμένη χρονική στιγμή. Τέλος, η χωροχρονική ανάλυση μιας συγκεκριμένης ιδιότητας γίνεται, ώστε να αναγνωριστεί η κατάσταση μιας περιοχής με βάση την ιδιότητα αυτή σε συγκεκριμένη χρονική στιγμή, καθώς και οι αλλαγές που γίνονται σε συγκεκριμένη χρονική περίοδο (Leksono, Susilowati, 2011). Σύμφωνα με το LADM, η διάσταση του χρόνου στις περισσότερες κτηματολογικές βάσεις δεδομένων παρουσιάζεται μέσω των διαφορετικών εκδοχών των αντικειμένων (state-based model) σε διαφορετικές χρονικές σημάνσεις, οι οποίες υποδεικνύουν τη δημιουργία ή την καταστροφή των αντικειμένων (εικόνα 40). Επίσης, πολλές κτηματολογικές βάσεις δεδομένων καταγράφουν μόνο το ιστορικό της αναπαράστασης των δεδομένων. Με αυτό τον τρόπο, αν υπάρχει για παράδειγμα ένα σφάλμα στο υπάρχον γεωτεμάχιο, αλλά και σε μια προηγούμενη εκδοχή του, τότε διορθώνεται μόνο στην ισχύουσα μορφή (Doner, Thompson, Stoter, 2008). Εικόνα 40: Αλλαγές στην κατάσταση μιας υποδιαίρεσης (Doner, 2008). Για τη μοντελοποίηση των χρονικών αλλαγών υπάρχουν δύο διαφορετικές προσεγγίσεις: χρονική μοντελοποίηση με βάση το γεγονός/ την περίπτωση και μοντελοποίηση με βάση την κατάσταση (event and state based modeling). Το LADM καλύπτει και τις δύο περιπτώσεις: την πρώτη μέσω της κλάσης "SourceDocuments" και τη δεύτερη μέσω της κλάσης "VersionedObject" Τράνακα Πηνελόπη 126

129 (Doner, 2008). Στη χρονική μοντελοποίηση με βάση το γεγονός, οι συναλλαγές και γενικά οι διαδικασίες σχετικά με τα εμπράγματα δικαιώματα μοντελοποιούνται ως χωριστές οντότητες στο σύστημα, με τις δικές τους ιδιότητες και γνωρίσματα ταυτοποίησης (Doner, Thompson, 2008). Όταν είναι γνωστή η αρχική κατάσταση του αντικειμένου και όλα τα γεγονότα που έχουν συμβεί, είναι δυνατόν να ανακατασκευαστούν όλες οι καταστάσεις από τις οποίες έχει περάσει ένα αντικείμενο στο παρελθόν. Αντίθετα, στη χρονική μοντελοποίηση με βάση την κατάσταση του αντικειμένου, οι καταστάσεις (οι οποίες είναι τα αποτελέσματα) μοντελοποιούνται σαφώς. Συγκεκριμένα, για κάθε αντικείμενο υπάρχουν τουλάχιστον δύο ημερομηνίες/ ώρες, οι οποίες υποδεικνύουν το χρονικό διάστημα, κατά το οποίο το αντικείμενο είναι έγκυρο. Από τη σύγκριση δύο διαδοχικών καταστάσεων είναι δυνατό να προβλεφθεί τί έγινε σαν αποτέλεσμα από ένα συγκεκριμένο γεγονός (Doner, Thompson, 2008). Η κλάση "Legal network" αποτελεί μια επέκταση του LADM σαν εξειδίκευση της κλάσης "OtherRegisterObject", για πρόσβαση σε πληροφορίες σχετικά με τα δίκτυα, οι οποίες αποθηκεύονται σε εξωτερικές βάσεις δεδομένων (των οργανισμών που είναι υπεύθυνοι για το εκάστοτε δίκτυο). Ιδιότητες για αυτή την κλάση είναι: κάτω από την επιφάνεια της γης (belowsurface), επικινδυνότητα, τύπος δικτύου (networktype/ αέριο, νερό, τηλεπικοινωνίες κ.ά.) και κατάσταση δικτύου (networkstatus/ προγραμματισμένο, σε χρήση, εκτός λειτουργίας). Πρέπει να σημειωθεί ότι στο LADM περιγράφεται μόνο ο νομικός χώρος (2D/3D) που σχετίζεται με το δίκτυο και όχι το ίδιο το δίκτυο. Καθώς η κλάση "Legal network" αποτελεί μια υποκλάση της "OtherRegisterObject", συνδέεται με το δικαιούχο (Person) μέσω των δικαιωμάτων (RRR) (εικόνα 41) (Hespanha, Van Bennekom-Minnema, 2008). Δεδομένου ότι υπάρχει μια ισχυρή σχέση μεταξύ του νομικού αντικειμένου (διατηρείται από το κτηματολόγιο) και του φυσικού αντικειμένου (διατηρείται για κάθε δίκτυο χωριστά από τον ιδιοκτήτη), οι φυσικές και νομικές αναπαραστάσεις πρέπει να ενημερώνονται με συνέπεια σε ένα εύλογο χρονικό διάστημα, όταν ένα δίκτυο ενημερώνεται (Doner, Thompson, 2008). Τράνακα Πηνελόπη 127

130 Εικόνα 41: Επισκόπηση του LADM Version 1.1 (Πηγή: Hespanha, Van Bennekom- Minnema, 2008). Τράνακα Πηνελόπη 128

131 Εικόνα 42: Εννοιολογικό μοντέλο για την εγγραφή δικτύων κοινής ωφέλειας σε UML (Πηγή: Doner, Thompson, 2008). Η κλάση "Legal network" έχει μια μέθοδο "getgeometry()", η οποία καθορίζει τη γεωμετρία, βασισμένη στο "LegalBuffer" και στο "PhysicalNetwork". Ο ιδιοκτήτης του δικτύου πρέπει να κρατάει ιστορικό για την κατάσταση του δικτύου, ώστε να δίνει συνεχείς αναφορές στο κτηματολόγιο και να ενημερώνεται το "νομικό δίκτυο". Σε αυτό παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο οι χαρακτηριστικοί κωδικοί (id s) και οι χρονικές επισημάνσεις (Doner, Thompson, 2008). Συμπερασματικά Η μοντελοποίηση δυναμικών και χωρικών πληροφοριών πολλών διαστάσεων αποτελεί ένα από τα πιο ενδιαφέροντα και δύσκολα ζητήματα στα συστήματα διαχείρισης της γης. Τα συστήματα αυτά, στα πλαίσια των σημερινών τεχνικών και θεσμικών δομών τους, ήδη αντιμετωπίζουν πολύπλοκα θέματα, δηλαδή την τρίτη διάσταση (2D χώρος+υψομετρική πληροφορία) και την τέταρτη διάσταση (3D+χρόνος). Η πιο αποτελεσματική προσέγγιση για τη 4D Τράνακα Πηνελόπη 129

132 μοντελοποίηση είναι η διαίρεση των γεωτεμαχίων στο χώρο και στο χρόνο ταυτόχρονα, χωρίς κενά και επικαλύψεις. Για να ξεπεραστούν οι περιορισμοί και για να εφαρμοστεί η εννοιολογική σκέψη, ο καλύτερος τρόπος είναι η χρήση μιας 4D χωρο-χρονικής τοπολογικής δομής ως βάση, η οποία θα εγγυάται τη συνοχή. Επομένως, το LADM μπορεί να αποτελέσει την ιδανική λύση για την 4D διαχείριση των δικτύων κοινής ωφέλειας, υιοθετώντας τα διαθέσιμα διεθνή πρότυπα για τις γεωπληροφορίες και το εννοιολογικό νομικό πλαίσιο για τη διαχείριση της γης Η Διάσταση του Χρόνου στο Κτηματολογικό Σύστημα της Ολλανδίας Το κτηματολογικό σύστημα της Ολλανδίας διατηρεί μια βάση δεδομένων για την αναπαράσταση των χωρικών κτηματολογικών και τοπογραφικών πληροφοριών και μία χωριστή βάση δεδομένων για τα εμπράγματα δικαιώματα και αντικείμενα. Η χωρική βάση δεδομένων περιέχει τις γραφικές αναπαραστάσεις των ορίων 7 εκατομμυρίων περίπου κτηματολογικών γεωτεμαχίων, με τους κωδικούς τους, τα κτίρια, τα ονόματα των οδών κ.ά.. Τα δεδομένα αυτά καλύπτουν ολόκληρη τη χώρα και περιλαμβάνει όλα τα σημαντικά τοπογραφικά αντικείμενα, όπως οι δρόμοι, τα κτίρια, οι γέφυρες, τα υδάτινα ρεύματα κ.ά.. Κάθε κτηματολογικό αντικείμενο χαρακτηρίζεται από δύο επιπλέον χαρακτηριστικά: t_min και t_max. Όταν ένα νέο αντικείμενο εισάγεται στην κτηματολογική βάση δεδομένων, η συγκεκριμένη χρονική στιγμή ορίζεται ως t_min και ως t_max εισάγεται μια ειδική τιμή (στο μέλλον). Ακόμη, όταν μια ιδιότητα ενός υπάρχοντος αντικειμένου αλλάζει, τότε δεν ανανεώνεται, αλλά όλη η καταγραφή αντιγράφεται με τη νέα τιμή για τη συγκεκριμένη ιδιότητα (Qiao Liang, 2008). Η παλιά καταγραφή παίρνει ως t_max τη συγκεκριμένη χρονική στιγμή και η νέα καταγραφή παίρνει την ίδια στιγμή ως t_min. Με αυτή την τεχνική, είναι δυνατή η ανάκτηση δεδομένων για οποιαδήποτε χρονική στιγμή στο ιστορικό ενός αντικειμένου, συμπεριλαμβανομένων των σωστών τοπολογικών αναφορών, καθώς και η αποτελεσματική αναπαραγωγή των αλλαγών σε μια δεδομένη χρονική περίοδο. Τράνακα Πηνελόπη 130

133 Στον παρακάτω πίνακα παρουσιάζεται το περιεχόμενο μιας βάσης δεδομένων σχετικά με τη γραμμή με κωδικό 1023 ενός κτηματολογικού αντικειμένου. Όπως φαίνεται, στις 20 Φεβρουαρίου το ένα όριο του αντικειμένου διασπάται σε δύο μέρη με νέους κωδικούς 1023 και Πίνακας 2: Διάσπαση ενός τμήματος σε δύο (Πηγή: Qiao Liang, 2008). Για μια χωρική ερώτηση που αφορά στην αναπαραγωγή όλων των μορφών ενός αντικειμένου στο πέρασμα του χρόνου, απαραίτητος είναι μόνο ο προσδιορισμός του κωδικού id, και όχι οι περιορισμοί σχετικά με τις χρονικές ιδιότητες. Η μέθοδος αυτή είναι αποτελεσματική για απλές αλλαγές των αντικειμένων, αλλά όχι και για επεξεργασία διασπάσεων τμημάτων. Ωστόσο, οι αρχικές και ο μετέπειτα πληροφορίες μπορούν να ανακτηθούν μέσω ερωτημάτων σχετικά με τη χωρική επικάλυψη, όπου πάλι δεν προσδιορίζονται t_min/t_max προσδιορισμοί (Qiao Liang, 2008). Συμπερασματικά Το ιστορικό ενός γεωγραφικού αντικειμένου είναι απαραίτητο για τον προσδιορισμό των παρελθοντικών καταστάσεων και για την τήρηση και ανανέωση των τρεχουσών εναλλαγών του αντικειμένου. Οι περισσότερες έρευνες επικεντρώνονται στην αναπαράσταση της διαδικασίας αλλαγής των Τράνακα Πηνελόπη 131

134 γεωγραφικών οντοτήτων. Τα χωρικά, χρονικά και θεματικά δεδομένα αντιπροσωπεύουν τις τιμές των ιδιοτήτων ενός αντικειμένου, το οποίο κατέχει συγκεκριμένη θέση σε δεδομένο χρονικό διάστημα. Ωστόσο, η συλλογή δεδομένων για ένα χρονικό ΣΓΠ δεν είναι συνεχής κατά μήκος του άξονα του χρόνου, με αποτέλεσμα τις ελλιπείς πληροφορίες. Για ένα κτηματολογικό σύστημα είναι απαραίτητη η γνώση της κατάστασης των δυναμικών αντικειμένων σε οποιαδήποτε χρονική στιγμή D Κτηματολόγιο στη Γερμανία Ο βασικός λόγος για τη δημιουργία του κτηματολογίου στη Γερμανία στις αρχές του 19 ου αιώνα ήταν η φορολόγηση της ακίνητης περιουσίας. Εκατό χρόνια αργότερα (1900) το κτηματολόγιο είχε πλέον καθιερωθεί και με το πέρασμα του χρόνου χρησιμοποιούταν όλο και περισσότερο για πολλούς άλλους λόγους (π.χ. χαρτογράφηση και σχεδιασμός). Τώρα είναι ένα κτηματολόγιο πολλαπλών χρήσεων, ένα ΣΓΠ που βασίζεται στη γεωπληροφορία και αποτελεί μέρος της Εθνικής Δομής Χωρικών Δεδομένων (Naional Spatial Data Infrastructure). Το κτηματολογικό σύστημα στη Γερμανία στηρίζεται στο γεωτεμάχιο, δηλαδή η πληροφορία αναφέρεται γεωγραφικά σε μοναδικές, καλώς ορισμένες μονάδες της γης. Τα κτίρια παρουσιάζονται γεωμετρικά 2D και σημασιολογικά. Στις μέρες μας, όμως, πολλοί τομείς, όπως η οικονομία, η επιστήμη και η διοίκηση, έχουν μια αυξανόμενη απαίτηση για έγκυρες 3D χωρικές πληροφορίες, οι οποίες θα αποτελούν τη βάση για διάφορες εφαρμογές. Τα τελευταία χρόνια, λοιπόν, οι οργανισμοί τοπογραφίας, χαρτογράφησης και κτηματολογίου στη Γερμανία επικεντρώθηκαν σε θέματα που αφορούν σε 3D εφαρμογές, όπως προστασία του περιβάλλοντος, αστικός σχεδιασμός, παροχή ενέργειας και διαχείριση καταστροφών. Από το 2009, η τέταρτη διάσταση («life cycle information») αποτελεί αναπόσπαστο στοιχείο για το νέο γερμανικό κτηματολογικό σύστημα (Seifert, Gruber, Riecken, 2015). Απαίτηση για 3D πληροφορίες κτιρίων Ενεργειακή ανακύκλωση («Energy turnaround») Τράνακα Πηνελόπη 132

135 Η γερμανική κυβέρνηση στοχεύει στην κλιματική και περιβαλλοντική προστασία με εκτενείς αλλαγές στον τομέα της ενέργειας, τον οποίο αποκαλούν «energy turnaround». Έτσι, στον τομέα του σχεδιασμού οι ειδικοί υποχρεούνται να χρησιμοποιούν τεχνολογία των φωτοβολταϊκών, γεωθερμική και αιολική ενέργεια και υλικά κατάλληλα για την ενεργειακή μόνωση των κτιρίων. Τα δεδομένα, λοιπόν, πρέπει να παρέχουν πραγματικές πληροφορίες για το περιβάλλον και για όλα τα θέματα που σχετίζονται με την ενέργεια. Αυτό οδηγεί στη διαδικασία συλλογής ή επεξεργασίας δεδομένων (Seifert, Gruber, Riecken, 2015). Έχοντας τις απαραίτητες πληροφορίες, η ανάλυση και η αξιολόγηση θα δώσει μια βιώσιμη εικόνα για την ενεργειακή ισορροπία, με πιθανή εξοικονόμηση από τη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και ενεργειακής μόνωσης των κτιρίων. Αντιμετώπιση θορύβου Η 3D γεωμετρία και σημασιολογία των κτιρίων είναι πολύ σημαντική για την προσομοίωση και χαρτογράφηση του θορύβου. Αστικός σχεδιασμός Οι κτηματολογικές πληροφορίες ήταν πάντα πολύ ουσιώδεις για τον 2D αστικό σχεδιασμό και ειδικότερα για τη μελέτη της διανομής της ακίνητης περιουσίας. Πλέον οι 3D πληροφορίες αποτελούν βασική απαίτηση για τον τομέα του αστικού σχεδιασμού. Διαχείριση καταστροφών Οι 3D πληροφορίες χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο για την προσομοίωση καταστροφών, για παράδειγμα εκκένωση κτιρίου, πλημμύρα κ.ά.. Για πολλές εφαρμογές, όπως η χαρτογράφηση του θορύβου, οι 3D πληροφορίες κτιρίων είναι επαρκείς. Άλλες, όμως, εφαρμογές (π.χ. χάρτες με τα φωτοβολταϊκά) χρειάζονται μεγαλύτερη ανάλυση (π.χ. LoD2). Για αυτό το λόγο, έχουν δημιουργηθεί πολλά μοντέλα πόλεων (city models) στη Γερμανία. Βασικός τους στόχος ήταν η αναπαράσταση διαφόρων σεναρίων. Αυτά τα μοντέλα, όμως, δεν έχουν καλή ποιότητα και μηχανισμούς ενημέρωσης. Συχνά Τράνακα Πηνελόπη 133

136 χρησιμοποιούσαν τα δεδομένα του κτηματολογίου σαν πηγή (ακριβής τοποθεσία, 2D πληροφορίες κτιρίων), χωρίς όμως να αποτελούν μέρος του κτηματολογίου. Προκειμένου να ξεπεραστεί η έλλειψη αυτή, το κτηματολογικό σύστημα στράφηκε στα 3D μοντέλα δεδομένων. Προσέγγιση Πολλές μελέτες έχουν δείξει ότι χρειάζονται λίγες επιπλέον πληροφορίες (π.χ. αριθμός ορόφων, ύψος κτιρίου, αποτύπωμα σκεπής) για τη δημιουργία 3D συνόλων χωρικών δεδομένων από υπάρχοντα 2D χωρικά κτηματολογικά δεδομένα και για την ενημέρωση των πληροφοριών αυτών. Οι περισσότερες από αυτές τις πληροφορίες ήδη υπάρχουν από τη διαδικασία σχεδιασμού και οι επιπλέον μπορούν να συλλεχθούν κατά την κτηματογράφηση (Seifert, Gruber, Riecken, 2015). Με αυτή την προσέγγιση και με την ενσωμάτωση όλων αυτών των πληροφοριών, ένα μελλοντικό 3D κτηματολογικό σύστημα μπορεί να είναι λειτουργικά βιώσιμο. Πρότυπα (CityGML-Profiles and AAA -3D-spatial data) Στη Γερμανία χρησιμοποιείται το μοντέλο δεδομένων AAA version 6.0, το οποίο όμως δεν μπορεί ακόμα να αποθηκεύσει και να παρέχει τις προσδοκώμενες 3D πληροφορίες. Η αναπτυγμένη version 7.0 θα είναι διαθέσιμη σε όλη τη Γερμανία μέχρι το 2018 (Seifert, Gruber, Riecken, 2015). Για αυτό το λόγο, για την αναπαράσταση και ανταλλαγή των 3D πληροφοριών χρησιμοποιείται το πρότυπο CityGML της OGC (Open Geospatial Consortium). AAA -concept Το AAA -concept είναι ένα γερμανικό πρότυπο για τις επίσημες χωρικές πληροφορίες. Δημιουργήθηκε ως εξειδίκευση άλλων διεθνών προτύπων και χρησιμοποιεί σχήμα GML (GML-application schema). Αποτελεί ουσιαστικά το εθνικό πρότυπο για τα γεωχωρικά δεδομένα του κτηματολογικού συστήματος της Γερμανίας. Το 2011 πραγματοποιήθηκε κτηματογράφηση για περίπου 1600 κτίρια της πόλης Recklinghausen, με στόχο την αποθήκευση πραγματικών 3D πληροφοριών, σύμφωνα με το πρότυπο AAA και σε συνέπεια με τις 2D και 3D κτηματολογικές πληροφορίες. Το έργο αυτό ονομάστηκε "vertical integration Τράνακα Πηνελόπη 134

137 concept"/ έννοια της κάθετης ολοκλήρωσης (το επίπεδο/ layer των 2D κτιρίων πρέπει να ταυτίζεται με το περίγραμμα των 3D κτιρίων) και λαμβάνει υπόψη την πηγή των δεδομένων και την παραγωγική διαδικασία (Seifert, Gruber, Riecken, 2015). Το layer των 2D κτιρίων ενσωματώνεται στην τρίτη διάσταση που έχει προκύψει από το laser scanner, με αποτέλεσμα το 3D μοντέλο των κτιρίων. Εικόνα 43. Πηγή: Seifert, Gruber, Riecken, 2015 Βασικό σχήμα του AAA (Basic schema) Οι 3D κλάσεις ενσωματώνονται στο σχήμα του AAA μέσω των εξής νέων συνόλων: AAA_SpatialSchema 3D AAA_Unabhaengige Geometrie 3D AAA_Praesentationsobjekte 3D Το σύνολο "AAA_SpatialSchema 3D" περιλαμβάνει επιπλέον πληροφορίες για το υπάρχον σχήμα του AAA, σύμφωνα με τις προδιαγραφές του ISO 191ΧΧ για τα 3D αντικείμενα. Το σύνολο "AAA_Unabhaengige Geometrie 3D" παρέχει όλα τα απαραίτητα γεωμετρικά σχήματα (σημείο, γραμμή, επιφάνεια) για τα 3D αντικείμενα με καθορισμένη γεωμετρία. Τέλος, στο σύνολο Τράνακα Πηνελόπη 135

138 "AAA_Praesentationsobjekte3D" περιγράφεται η μοντελοποίηση της αναπαράστασης του αντικειμένου. Θεματικό σχήμα του AAA (Thematic schema) Το AAA -application schema ορίζει κλάσεις για την αποθήκευση των 3D πληροφοριών. Οι 2D κλάσεις "AX_Gebaeude" και "AX_Bauteil", καθώς και η 3D κλάση "AX_Bauteil3D" έχουν μια κοινή υπερκλάση την "AX_Gebaeude_Kerndaten". Η αποθήκευση των ποιοτικών πληροφοριών αποτελεί πολύ σημαντικό ρόλο στο γερμανικό κτηματολόγιο. Για αυτό το λόγο, οι πληροφορίες μοντελοποιούνται σύμφωνα με το ISO Metadata. Επίσης, υπάρχει σημασιολογική αντιστοιχία μεταξύ του μοντέλου AAA και της οδηγίας INSPIRE. Αυτό επιτρέπει την ανταλλαγή και τη μετατροπή των δεδομένων. Το μοντέλο δεδομένων INSPIRE και κυρίως το "profile extended3d" αποτελεί μια ειδική μορφή του CityGML, με παρόμοιο τρόπο με την 3D επέκταση του AAA. Η τέταρτη διάσταση Στο κτηματολογικό σύστημα της Γερμανίας κάθε αλλαγή ενός γεωτεμαχίου τεκμηριώνεται από τοπογραφικά σχέδια και έγγραφα κειμένου. Η εξέλιξη του κτηματολογικού χάρτη παρακολουθούταν συνεχώς και κάθε αλλαγή στο πέρασμα του χρόνου μπορούσε να επανακτηθεί σε περίπτωση αμφισβήτησης, χρησιμοποιώντας κυρίως μη ψηφιακά έγγραφα. Το πρότυπο AAA, όμως, απαιτεί πιο σύγχρονες τεχνικές. Εκτός από την καθαρά κτηματολογική ανάγκη για τη χρήση της τέταρτης διάστασης, υπάρχουν πολλές άλλες εφαρμογές που χρειάζονται τις χρονικές κτηματολογικές πληροφορίες. Μερικές από αυτές είναι οι εξής (Seifert, Gruber, Riecken, 2015): Παρακολούθηση της ανάπτυξης των πόλεων και των χωριών στο πέρασμα του χρόνου. Στατιστική ανάλυση των αλλαγών των χρήσεων γης και της κάλυψης γης. Σχεδιασμός Ιστορική αρχειοθέτηση Παρακολούθηση της πολιτιστικής κληρονομιάς Τράνακα Πηνελόπη 136

139 Τα μοντέλα δεδομένων σύμφωνα με το πρότυπο AAA πρέπει να έχουν ένα μοναδικό αναγνωριστικό, μαζί με ορισμένες χρονικές επισημάνσεις για τη δημιουργία και τη διαγραφή του αντικειμένου. Όταν ένα αντικείμενο διαγραφθεί κατά τη διαδικασία ενημέρωσης δε συνεπάγεται και τη διαγραφή του από τη βάση δεδομένων και θεωρείται πλέον ως ιστορική πληροφορία. Υπάρχουν περιπτώσεις, κατά τις οποίες μια αλλαγή σε ένα αντικείμενο δεν επιφέρει τη διαγραφή του (π.χ. αλλαγή ονόματος ιδιοκτήτη). Τότε μπορούν να αποθηκευτούν όλες οι εκδοχές (versions) του αντικειμένου. Στο πρότυπο AAA η προσέγγιση αυτή ονομάζεται «versioning concept». Δεδομένου ότι κάθε αντικείμενο μεταφέρει πληροφορίες για τον κύκλο ζωής του, η αποθήκευση των διάφορων εκδοχών του αντικειμένου δεν έχει περιορισμούς για κανένα τύπο αντικειμένου. Στα AAA μοντέλα δεδομένων, η προσέγγιση αυτή χρησιμοποιείται για την παροχή ιστορικών πληροφοριών, καθώς και για τη στοιχειώδη ενημέρωση δευτερευόντων συστημάτων πληροφοριών (Seifert, Gruber, Riecken, 2015). Συμπερασματικά Πολλοί τομείς, όπως η οικονομία, η επιστήμη και η διοίκηση απαιτούν ολοένα και περισσότερο, επίσημες nd χωρικές πληροφορίες (nd γεωχωρικά δεδομένα) ως βάση για ποικίλες εφαρμογές. Οι οργανισμοί τοπογραφίας και χαρτογράφησης της Γερμανίας αποδέχθηκαν αυτή την απαίτηση ως πρόκληση για να αναπτύξουν και να πραγματοποιήσουν βιώσιμες ιδέες για τα 4D γεωχωρικά δεδομένα, εστιάζοντας σε γρήγορες και οικονομικές λύσεις. Στο πλαίσιο αυτό μελετήθηκαν εθνικά και διεθνή πρότυπα και επιλέχθηκε το γερμανικό κτηματολογικό πρότυπο AAA, το οποίο λαμβάνει υπόψη τα διεθνή πρότυπα του ISO και της OGC για τα 4D γεωχωρικά δεδομένα Παραδείγματα 4D Χωρικών Ερωτήσεων σε Περιβάλλον PostGIS Παρακάτω παρουσιάζονται κάποια από τα πιο χαρακτηριστικά παραδείγματα χωρικών ερωτήσεων, οι οποίες περιλαμβάνουν τη διάσταση του χρόνου. Οι ερωτήσεις αυτές πραγματοποιούνται σε περιβάλλον PostGIS. Τράνακα Πηνελόπη 137

140 Ερώτηση 1: Ποια γεωτεμάχια χρησιμοποιούνταν για εμπορικούς σκοπούς από το 1996 έως το 2006 και τί αλλαγές έχουν συμβεί; H SQL 3 έχει την εξής μορφή: SELECT id, ownership, xhcode, land_use, area, tmin FROM ctest WHERE land_use = 'Commerce' and tmin > ' ' and tmin < ' ' Ο κωδικός id δίνεται αυτόματα από το PostGIS σε κάθε γεωτεμάχιο και ο xhcode είναι ο αναγνωριστικός κωδικός στην τοπική κτηματολογική βάση δεδομένων. Ως χρήση γης ορίζεται η εμπορική και ως tmin η χρονική διάρκεια από ως Το αποτέλεσμα αυτής της χωρικής ερώτησης φαίνεται στην παρακάτω εικόνα 44. Με αυτό τον τρόπο παρουσιάζονται τα γεωτεμάχια με συγκεκριμένη χρήση γης σε συγκεκριμένο χρονικό διάστημα, αλλά και οι αλλαγές που έχουν συμβεί σε αυτά, για παράδειγμα αν έχει αλλάξει το όνομα του ιδιοκτήτη. 3 H SQL (Structured Query Language) είναι μία γλώσσα υπολογιστών στις βάσεις δεδομένων, που σχεδιάστηκε για τη διαχείριση δεδομένων, σε ένα σύστημα διαχείρισης σχεσιακών βάσεων δεδομένων (Relational Database Management System, RDBMS) και η οποία αρχικά βασίστηκε στη σχεσιακή άλγεβρα. Η γλώσσα περιλαμβάνει δυνατότητες ανάκτησης και ενημέρωσης δεδομένων, δημιουργίας και τροποποίησης σχημάτων και σχεσιακών πινάκων, αλλά και ελέγχου πρόσβασης στα δεδομένα. Τράνακα Πηνελόπη 138

141 Εικόνα 44. (Πηγή: Qiao Liang, 2008) Ερώτηση 2: Ποια γεωτεμάχια ανήκουν σε συγκεκριμένο πρόσωπο σε μια δεδομένη χρονική στιγμή; H SQL έχει την εξής μορφή: SELECT id, xhcode, owner, tmin, area FROM ctest WHERE ownership = 'State-owned' and tmin>' ' and tmin < ' ' Ερώτηση 3: Η έκταση γης με συγκεκριμένη χρήση που έχει αλλάξει σε συγκεκριμένη χρονική περίοδο; H SQL έχει την εξής μορφή: SELECT SUM(area) AS total FROM ctest WHERE land_use = 'Commerce' and tmin > ' ' and tmin < ' ' Τράνακα Πηνελόπη 139

142 6. ΘΕΩΡΙΑ ΓΙΑ ΤΑ ΧΩΡΟ-ΧΡΟΝΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Τα χωρο-χρονικά μοντέλα δεδομένων δημιουργήθηκαν λόγω της αυξανόμενης ανάγκης για ιστορικές πληροφορίες, με σκοπό την παρακολούθηση και την ανάλυση των αλλαγών που πραγματοποιούνται στο πέρασμα του χρόνου. Οι έρευνες της διεθνής κοινότητας σχετικά με τις γεωχωρικές βάσεις δεδομένων επικεντρώνονται ολοένα και περισσότερο στις χωρο-χρονικές εφαρμογές. Ανάλογα με την εκάστοτε εφαρμογή έχουν ενσωματωθεί διαφορετικά χωροχρονικά μοντέλα σε ένα ΣΓΠ. Υπάρχουν τέσσερα βασικά χωρο-χρονικά μοντέλα σε εννοιολογικό επίπεδο, τα οποία έχουν προσαρμοστεί, ώστε να δημιουργηθούν πολλά άλλα τέτοια μοντέλα (Qiao Liang, 2008): 1. Το «Snapshot Model» εφαρμόζει χρονικές σημάνσεις σε επίπεδα (layers) και δείχνει τις διάφορες καταστάσεις των γεωγραφικών κατανομών σε διαφορετικές χρονικές στιγμές, χωρίς να υποδεικνύει αν οι αλλαγές αυτές έγιναν στο χρονικό διάστημα που μεσολαβεί μεταξύ των αναπαραστάσεων δύο γεωγραφικών καταστάσεων. Το μοντέλο αυτό ουσιαστικά δίνει ένα νέο χάρτη για κάθε χρονικό διάστημα. Κάθε «στιγμιότυπο» (snapshot) μιας γεωγραφικής κατάστασης περιγράφει τί συμβαίνει μια δεδομένη στιγμή Ti, αλλά δεν καταγράφει καμία αλλαγή που μπορεί να συμβεί από το ένα στιγμιότυπο (κατάσταση) στο άλλο. Ωστόσο, στο μοντέλο υπάρχει μεγάλο ποσοστό δεδομένων που έχουν εγγραφεί πολλές φορές, με αποτέλεσμα τον πλεονασμό δεδομένων και την πιθανή ασυνέπεια στο μοντέλο. Η προσέγγιση αυτή παρέχει μια χρονολογική σειρά, αλλά αποκρύπτει το ξεχωριστό ιστορικό κάθε γεωτεμαχίου και των χωρικών αντικειμένων που σχετίζονται με αυτό. Τράνακα Πηνελόπη 140

143 Εικόνα 45: Παράδειγμα από το «Snapshot Model» (Πηγή: Qiao Liang, 2008) 2. Το μοντέλο «Space-Time Composites» περιγράφει την αλλαγή ενός χωρικού αντικειμένου που έχει συμβεί μέσα σε ένα χρονικό διάστημα. Το μοντέλο αυτό μπορεί να προέλθει από τις χρονικές επικαλύψεις στα επίπεδα (layers) του «Snapshot Model». Παρουσιάζει ουσιαστικά τον κόσμο ως ένα σύνολο από χωρικά ομοιογενή και χρονικά ομοιόμορφα αντικείμενα σε ένα 2D χώρο. Οι αλλαγές στις ιδιότητες καταγράφονται σε διακριτά σημεία, με αποτέλεσμα το μοντέλο αυτό να αδυνατεί να αναπαραστήσει συνεχή κίνηση. 3. Το μοντέλο «Space- Time Cube» είναι ένας 3D κύβος, ο οποίος αναπαριστά 1D και 2D χώρους. Για πρόσβαση σε πληροφορίες του κύβου απαιτούνται σημεία αναφοράς, διανύσματα εντοπισμού, εγκάρσιες διατομές και εξαγωγή μικρότερων κύβων από τον αρχικό. Καθώς μεγαλώνει ο όγκος των πληροφοριών στον κύβο, κάθε διαδικασία από αυτές που αναφέρθηκαν γίνεται πιο σύνθετη. Εικόνα 46: Η τεχνική του μοντέλου «Space- Time Cube» (Πηγή: Qiao Liang, 2008) Τράνακα Πηνελόπη 141

144 4. Το μοντέλο «Spatio-temporal Object» δημιουργήθηκε με τη χρήση αντικειμενοστραφούς προσέγγισης. Παρουσιάζει τον κόσμο ως ένα σύνολο από διακριτά αντικείμενα που αποτελούνται από χωρο- χρονικά άτομα (ST-atoms), τα οποία μπορεί να είναι χωρο-χρονικά αντικείμενα ή μη. Ένα χωρο-χρονικό αντικείμενο μπορεί να καταγράφει τις αλλαγές που πραγματοποιούνται και στο χώρο και στο χρόνο. Δε συμβαίνουν, όμως, αλλαγές στα χωρο-χρονικά άτομα του αντικειμένου. Έτσι, το μοντέλο αυτό μπορεί να καταγράφει τις αλλαγές στις ιδιότητες ενός χωρο-χρονικού αντικειμένου ταυτόχρονα ή χωριστά στη διάσταση του χώρου και του χρόνου, προβάλλοντας ένα χωρο-χρονικό άτομο στο χώρο και/ ή στο χρόνο. Στο μοντέλο δεν μπορούν να αναπαρασταθούν σταδιακές ή συνεχείς αλλαγές, αν τα άτομα είναι διακριτά. Εικόνα 47: Ένα παράδειγμα χωρο-χρονικού αντικειμένου που αποτελείται από χωροχρονικά άτομα (Πηγή: Qiao Liang, 2008) 6.1. Εφαρμογές των Χωρο-χρονικών Μοντέλων Δεδομένων στη Διαχείριση της Γης Η γεωμετρική και θεματική κατάσταση των χωρικών οντοτήτων της αστικής γης αλλάζει ή εξελίσσεται με την πάροδο του χρόνου. Για παράδειγμα, η διαμόρφωση των γεωτεμαχίων ή οι περιορισμοί σχετικά με την κατανομή ζωνών σε μία περιοχή μπορούν να τροποποιηθούν ανάλογα με την έγκριση Τράνακα Πηνελόπη 142

145 ενός σχεδίου, τις χρήσεις γης και τις οικοδομικές άδειες. Η ανάπτυξη ενός κατάλληλου χωρο-χρονικού μοντέλου δεδομένων μπορεί να αναπαραστήσει τις χωρο-χρονικές ιδιότητες της διαδικασίας κατανομής της γης (Qiao Liang, 2008). Στην εικόνα 48 παρουσιάζεται η αλληλουχία των γεγονότων που συνθέτουν τη διαδικασία κατανομής της γης. Κατά τη διαδικασία αυτή, ο ενδιαφερόμενος υποβάλλει μια αίτηση, η οποία ελέγχεται από τον αρμόδιο. Αποτέλεσμα αυτού του ελέγχου είναι η χορήγηση στον ενδιαφερόμενο είτε μιας νόμιμης άδειας, η οποία προδιαγράφει τη γεωμετρική και θεματική κατάσταση του γεωτεμαχίου, είτε μιας ανακοίνωσης που του εξηγεί τους λόγους που απορρίπτεται η αίτησή του. Ο εντοπισμός της τοποθεσίας, η επιτρεπόμενη χρήση γης και η επισύναψη του τίτλου ιδιοκτησίας αποτελούν τα τρία βασικά στάδια. Εικόνα 48: Η αλληλουχία των γεγονότων που συνθέτουν τη διαδικασία κατανομής της γης (Πηγή: Qiao Liang, 2008) Επίσης, υπάρχουν σχέσεις μεταξύ των διαφορετικών καταστάσεων του ίδιου γεωτεμαχίου. Η σχέση 1 προς 1, για παράδειγμα, μεταξύ διαδοχικών καταστάσεων ενός γεωτεμαχίου πρέπει να ληφθεί υπόψη στο συνολικό μοντέλο σχέσεων κατά τη διαδικασία κατανομής της γης (εικόνα 49). Τράνακα Πηνελόπη 143

146 Εικόνα 49: Συνήθεις χωρικές σχέσεις «γονέα- παιδιού» (parent- child relationships) μεταξύ των γεωτεμαχίων (Πηγή: Qiao Liang, 2008) Ένα γεγονός πρέπει να περιγράφεται από ένα χαρακτηριστικό κωδικό και να αναφέρονται οι ιδιότητές του, η κατάσταση που επικρατούσε πριν από αυτό το γεγονός και οι μετέπειτα συνέπειες. Με αυτό τον τρόπο παρουσιάζονται οι σχέσεις μεταξύ των χωρικών αντικειμένων και των σχετιζόμενων γεγονότων, αλλά και οι αντίστοιχες σχέσεις μεταξύ των διαφορετικών καταστάσεων. Οι ακολουθίες των γεγονότων συνθέτουν τη ροή εργασίας του συστήματος και ορίζουν τα γεγονότα που συμβαίνουν λόγω αλλαγής των χωρικών αντικειμένων. Το σχήμα της βάσης δεδομένων πρέπει να στηρίζεται στον ορισμό των σχέσεων (σχέσεις «event-event» και «event-state»), ώστε κατά τη διάρκεια λήψης αποφάσεων σχετικά με την κατανομή της γης, να παρουσιάζονται οι διάφορες καταστάσεις των χωρικών αντικειμένων και οι σχετιζόμενες ενέργειες μέσω των χωρικών ερωτήσεων. Τράνακα Πηνελόπη 144

147 6.2. Μοντελοποίηση του Ιστορικού των Ημι-δομημένων Γεωγραφικών Οντοτήτων Η αναπαράσταση των γεωγραφικών οντοτήτων σε παραδοσιακά μοντέλα δεδομένων (π.χ. relational or object-oriented) δεν είναι πάντα εφικτή. Όπως έχει αναφερθεί, οι οντότητες αυτές χαρακτηρίζονται από ιδιαίτερα δύσκολες δομές, οι οποίες περιλαμβάνουν χωρικές και θεματικές πληροφορίες που αλλάζουν με το πέρασμα του χρόνου και το ιστορικό τους πρέπει να διατηρείται. Πολλοί ερευνητές χρησιμοποιούν ημι-δομημένα μοντέλα δεδομένων (semistructured data model/ SSD) για την περιγραφή αυτών των οντοτήτων (Qiao Liang, 2008). Το μοντέλο «Object Exchange Model (OEM)» χρησιμοποιείται για την ανταλλαγή semi-structured δεδομένων μεταξύ αντικειμενοστραφών βάσεων δεδομένων (object-oriented databases). Οι βάσεις αυτές αποτελούν ένα σύστημα διαχείρισης βάσεων δεδομένων, στο οποίο οι πληροφορίες αναπαρίστανται με τη μορφή των αντικειμένων, όπως γίνεται και στον αντικειμενοστραφή προγραμματισμό. Τα semi-structured δεδομένα είναι δεδομένα, τα οποία δε συμμορφώνονται απαραίτητα με ένα καθορισμένο σχήμα που περιγράφει λεπτομερώς πώς πρέπει να οργανωθούν αυτά. Ένα σχήμα περιλαμβάνει τα ονόματα των αρχείων και των δεδομένων, καθώς και τους περιορισμούς σχετικά με τα δεδομένα. Σε ένα μοντέλο SSD δεν υπάρχουν τέτοια σχήματα. Κάθε οντότητα μπορεί να υποστεί αλλαγές στη ζωή και στην κίνησή της. Η πρώτη περίπτωση αναφέρεται σε αλλαγές στην κατάσταση της οντότητας, ενώ η δεύτερη στα χωρικά ή/ και θεματικά χαρακτηριστικά της. Μια οντότητα μπορεί να εμφανιστεί ή να εξαφανιστεί, να ενωθεί με άλλες οντότητες ή να διαχωριστεί σε άλλες. Αυτές οι αλλαγές αφορούν στη "ζωή" μιας οντότητας. Από την άλλη μεριά, μια οντότητα μπορεί να μετακινηθεί και να δημιουργηθούν αλλαγές ή όχι στα θεματικά χαρακτηριστικά της, χωρίς να αλλάξουν τα χωρικά χαρακτηριστικά. Αυτές οι αλλαγές αφορούν στην "κίνηση" μιας οντότητας (Qiao Liang, 2008). Η χρονική διάσταση αναφέρεται σε αλλαγές που πραγματοποιούνται στις γεωγραφικές οντότητες με το πέρασμα του χρόνου. Όταν μια οντότητα Τράνακα Πηνελόπη 145

148 εξετάζεται ξεχωριστά από τις άλλες, οι αλλαγές αυτές ορίζουν τη "ζωή" και την "κίνησή" της. Ωστόσο, όταν είναι υπό μελέτη και το ιστορικό των πληροφοριών, οι αλλαγές αφορούν στη "ζωή", στην "κίνηση", αλλά και στη διαδοχή/ σειρά των οντοτήτων, δηλαδή στις σχέσεις που αναπτύσσονται μεταξύ των αρχικών και των μετέπειτα οντοτήτων μέσα στο χρόνο. Το «Object Exchange Model (OEM)» είναι το πιο γνωστό μοντέλο semistructured δεδομένων. Αποτελεί ένα απλό μοντέλο, στο οποίο τα δεδομένα αναπαρίστανται ως σύνολο από αντικείμενα. Δεν είναι απαραίτητο να καθοριστεί εκ των προτέρων η δομή ενός αντικειμένου και δεν υπάρχει ένα καθορισμένο σχήμα. Κατά μία έννοια, κάθε αντικείμενο περιέχει το δικό του σχήμα. Στο «Object Exchange Model» κάθε αντικείμενο έχει έναν αναγνωριστικό κωδικό, μία ετικέτα, έναν τύπο και μία τιμή. Ο κωδικός προσδιορίζει μονοσήμαντα το αντικείμενο που ενδιαφέρει το χρήστη μεταξύ όλων των αντικειμένων. Η ετικέτα είναι μια συμβολοσειρά, η οποία υποδηλώνει την έννοια του αντικειμένου και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ομαδοποίηση σχετικών αντικειμένων. Ο τύπος αναφέρεται στο είδος των δεδομένων και η τιμή μπορεί να είναι μονοδιάστατη (π.χ. ακέραιος). Οι κτηματολογικές οντότητες μπορούν να μοντελοποιηθούν με βάση το «Object Exchange Model» (εικόνα 50). Κάθε οντότητα μπορεί να θεωρηθεί ότι αποτελείται από ένα μοναδικό χαρακτηριστικό κωδικό, τη χωρική περιγραφή, τα θεματικά χαρακτηριστικά και τις χρονικές πληροφορίες σχετικά με τη ζωή, την κίνηση και τη διαδοχή της. Τράνακα Πηνελόπη 146

149 Εικόνα 50: Η εξέλιξη ενός κτηματολογικού τομέα (Πηγή: Qiao Liang, 2008) Στην παραπάνω εικόνα φαίνονται χαρακτηριστικά παραδείγματα αλλαγών που συμβαίνουν με το πέρασμα του χρόνου. Στην αρχική κατάσταση (χρονική στιγμή Τ1) ο κτηματολογικός τομές αποτελείται από τέσσερα γεωτεμάχια (φαίνονται τα όριά τους). Το όνομα του ιδιοκτήτη και το ποσοστό της ιδιοκτησίας αποτελούν τα θεματικά δεδομένα. Με την πάροδο του χρόνου, το γεωτεμάχιο V μεγαλώνει και ο ιδιοκτήτης παραμένει ο ίδιος, αλλά οι θεματικές πληροφορίες πρέπει να αλλάξουν (π.χ. νέα διεύθυνση) και παράλληλα το αντίστοιχο σχήμα αναδιαμορφώνεται (περιλαμβάνεται το τηλέφωνο του ιδιοκτήτη). Το κτηματολογικό σενάριο συνοψίζεται στην εικόνα 51. Τράνακα Πηνελόπη 147

150 Εικόνα 51: Ένα παράδειγμα χωρο-χρονικού σεναρίου (Πηγή: Qiao Liang, 2008) Τράνακα Πηνελόπη 148

151 7. 5D ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ Τις τελευταίες δεκαετίες, ο ρόλος των γεωγραφικών πληροφοριών στην κοινωνία μας έχει αλλάξει τρομερά και πλέον αποτελούν το σημαντικότερο τμήμα των διαφόρων συστημάτων και υπηρεσιών πληροφοριών. Οι γεωπληροφορίες στο μέλλον θα παρέχονται πλήρως στο διαδίκτυο και ο χρήστης θα έχει τη δυνατότητα παρατήρησης, επεξεργασίας και ανάλυσης. Ύστερα από πολλές μεμονωμένες πρωτοβουλίες, η διεθνής κοινότητα στρέφεται προς μία βιώσιμη δομή πληροφοριών, στην οποία τα γεωχωρικά δεδομένα θα μοιράζονται και θα επαναχρησιμοποιούνται από πολλούς και διαφορετικούς χρήστες για διαφόρων ειδών εφαρμογές (Van Oosterom, Stoter,2010). Τα γεωχωρικά δεδομένα, εκτός από τη θέση τους και τα γεωμετρικά και τοπολογικά χαρακτηριστικά τους (από 0D ως 3D), χαρακτηρίζονται και από το χρόνο (π.χ. πότε βρισκόταν ένα κινούμενο αντικείμενο σε συγκεκριμένη θέση, πότε αποθηκεύτηκε ένα αντικείμενο στη βάση δεδομένων κ.ά.) και την κλίμακα, η οποία συχνά λαμβάνεται έμμεσα υπόψη, όταν συλλέγεται το δεδομένο. Αυτές οι διαφορετικές διαστάσεις συνδέονται άμεσα, για παράδειγμα μία πιθανή γεωμετρική αλλαγή μπορεί να είναι εμφανής μόνο στην υψηλότερη κλίμακα ενός αντικειμένου. Επίσης, ο προσδιορισμός των κατευθύνσεων για μια μεγάλη διαδρομή χρειάζεται μια γενική επισκόπηση, ενώ για συγκεκριμένες θέσεις απαιτούνται ακριβείς πληροφορίες σε πιο μεγάλη κλίμακα, μαζί με χρονικά δεδομένα (π.χ. καιρικές συνθήκες σε ορισμένη χρονική στιγμή). Παρόλο που η πολλαπλή κλίμακα είναι μια έννοια γνωστή στην τεχνολογία των γεωπληροφοριών, η ενσωμάτωσή της ως χωριστή διάσταση στα γεωχωρικά δεδομένα μαζί με τις υπόλοιπες διαστάσεις αποτελεί ένα νέο στόχο (Van Oosterom, Stoter, 2010). Τα πιο σημαντικά σημερινά λογισμικά στοχεύουν στην επεξεργασία 3D/ nd γεωχωρικής πληροφορίας και στη διαχείριση 3D/ nd μοντέλων, αν και εξακολουθούν να βρίσκονται σε φάση ανάπτυξης, λόγω των δυσκολιών κατά τη φάση συλλογής και επεξεργασίας των δεδομένων, τα οποία προέρχονται από πολύπλοκα δομημένα περιβάλλοντα. Τα συστήματα γεωγραφικών πληροφοριών, ως εξελιγμένη IT (Information Technology) εφαρμογή, Τράνακα Πηνελόπη 149

152 διαχειρίζονται αποτελεσματικά τη χωρική πληροφορία, εφόσον μπορούν να συνδεθούν με Συστήματα Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων (DataBase Management System, DBMS), τα οποία αποθηκεύουν αυτήν την πληροφορία, διαχειρίζονται χωρικές και μη χωρικές ιδιότητες των αντικειμένων, αναδεικνύουν τις χωρικές συσχετίσεις και κάνουν χωρική ανάλυση. Παρά τις αλληλεξαρτήσεις, οι διαφορετικές διαστάσεις των γεωχωρικών δεδομένων έχουν μελετηθεί σε ξεχωριστές βάσεις μέχρι τώρα, με εξαίρεση ορισμένες περιπτώσεις, στις οποίες γίνεται μια μικρή αναφορά στις υπόλοιπες διαστάσεις. Πλέον έχει αποκτηθεί σημαντική γνώση σχετικά με τη διαχείριση των μεμονωμένων διαστάσεων (2D/ 3D χώρος, χρόνος, κλίμακα), αλλά δεν υπάρχει καμία προσέγγιση για μοντελοποίηση, η οποία θα ενσωματώνει όλες τις διαστάσεις των γεωχωρικών δεδομένων σε ένα θεμελιώδες επίπεδο. Αυτό αποτέλεσε το κίνητρο για τους Van Oosterom και Stoter, ώστε να ξεκινήσουν μία μελέτη για τη δημιουργία ενός γενικού 5D μοντέλου με όλες τις διαστάσεις (3D χώρος, χρόνος, κλίμακα). Μια 5D προσέγγιση, σε αντίθεση με την ανεξάρτητη διαχείριση του χώρου, του χρόνου και της κλίμακας, παρέχει μία βιώσιμη και σταθερή βάση για τη δομή των γεωπληροφοριών για τρεις βασικούς λόγους (Van Oosterom, Stoter,2010): Ο συνδυασμός όλων των διαστάσεων επιτυγχάνει έναν ιδιαίτερα ακριβή ορισμό των γεωχωρικών δεδομένων (με 5D τύπους δεδομένων και 5D τοπολογικές αρχές). Προϋπόθεση για αυτό είναι η πλήρης κατανόηση της σχέσης μεταξύ του χώρου, του χρόνου και της κλίμακας, ώστε να μπορούν να αντιμετωπίζονται όλες οι περιπτώσεις με τον ίδιο τρόπο και να είναι μια εξειδίκευση του πρότυπου μοντέλου. Το μοντέλο επιβάλλει τη συνέπεια μεταξύ των διαστάσεων, η οποία βελτιώνει την ποιότητα των γεωχωρικών δεδομένων. Μια 5D αναζήτηση μπορεί να είναι αποτελεσματική αν χρησιμοποιούνται 5D τύποι δεδομένων και μια μορφή ομαδοποίησης, διαφορετικά για μια χωρική ερώτηση, το πρόγραμμα διαχείρισης της βάσης δεδομένων επιλέγει πρώτα το χώρο, μετά το χρόνο και τέλος την κλίμακα (ή σε διαφορετική σειρά). Τράνακα Πηνελόπη 150

153 Οι Van Oosterom και Stoter μελετούν τη δημιουργία ενός πολυδιάστατου 5D μοντέλου σε δύο επίπεδα. Στο πρώτο, σχεδιάζεται ένα εννοιολογικό 5D μοντέλο δεδομένων, στο οποίο στηρίζονται όλα τα άλλα μοντέλα γεωχωρικών δεδομένων. Στο δεύτερο στάδιο, μελετάται ο τρόπος με τον οποίο το σύστημα διαχείρισης της βάσης δεδομένων μπορεί να επεκταθεί σε 5D, με τελικό σκοπό την εφαρμογή του εννοιολογικού μοντέλου Ορισμός 5D Κτηματολογίου Η έννοια του 5D κτηματολογίου αποτελεί μια νέα αντίληψη στο χώρο της μοντελοποίησης των κτηματολογικών δεδομένων, που απασχολεί ερευνητικά τα σύγχρονα συστήματα διαχείρισης της γης. Η εισαγωγή της κλίμακας, δηλαδή της λεπτομέρειας στην καταγραφή και απόδοση των κτηματολογικών αντικειμένων ενός συστήματος, καθορίζει ουσιαστικά τον τρόπο μοντελοποίησης των δεδομένων. Η έννοια της κλίμακας, ως πέμπτη διάσταση σε ένα nd κτηματολόγιο, ορίζεται διεθνώς ως «επίπεδο λεπτομέρειας» (Level of Detail- LoD), ή ως ανάλυση/ ή διακριτική ικανότητα (resolution) του συστήματος. Με την 5D προσέγγιση του χώρου-χρόνου-κλίμακας, επιτυγχάνεται η ολοκληρωμένη καταγραφή και απόδοση των σχέσεων της πολυδιάστατης πραγματικότητας ως σύνολο, χωρίς την ανάγκη χωριστής αντιμετώπισης και διαχείρισης των ειδικών περιπτώσεων. Στη διαδικασία δημιουργίας 5D κτηματολογικών συστημάτων ερευνάται σήμερα η επιλογή του κατάλληλου πρωτοτύπου nd μοντελοποίησης, καθώς και των μεθόδων που θα επιτρέψουν το βέλτιστο συνδυασμό και τη σωστή σειρά εισαγωγής όλων των διαστάσεων στη μοντελοποίηση των κτηματολογικών δεδομένων (Δημοπούλου, 2015). Τράνακα Πηνελόπη 151

154 Εικόνα 52: Χρήση της πέμπτης διάστασης (κλίμακα). Αριστερά: οριζόντιες τομές (ενιαία κλίμακα στους χάρτες). Δεξιά: διαγώνιες τομές (μικτή κλίμακα). (Πηγή: Van Oosterom, 2014) Η αναπαράσταση των γεωτεμαχίων σε κτηματολογικούς χάρτες διαφορετικών κλιμάκων (εικόνα 52) μπορεί να φανεί χρήσιμη σε σύνθετες περιπτώσεις, όπως για παράδειγμα όταν υπάρχουν πολλοί ιδιοκτήτες σε ένα γεωτεμάχιο. Η ομαδοποίηση των γεωτεμαχίων σε άλλα διακριτά επίπεδα, όπως κτηματολογικοί τομείς, δήμοι, επαρχίες κ.ά. είναι πολύ σημαντική για ένα κτηματολογικό σύστημα. Εκτός από την κλίμακα, μια άλλη χρήση της πέμπτης διάστασης θα μπορούσε να είναι η κωδικοποίηση της ποιότητας/ ανάλυσης (Van Oosterom, 2014). Η nd μοντελοποίηση επιτρέπει στο χρήστη να συμπεριλάβει διαφορετικές οπτικές της γεωπληροφορίας στη χωρική μοντελοποίηση σε ένα θεμελιώδες επίπεδο, αντιμετωπίζοντας τις πληροφορίες αυτές ως πρόσθετες γεωμετρικές διαστάσεις (Van Oosterom, Stoter, 2012). Παρακάτω εξηγείται πώς τα nd μοντέλα δεδομένων και οι δομές δεδομένων μπορούν να δώσουν λύση στα προβλήματα πλεονασμού και ασυνέπειας, τα οποία δημιουργούνται λόγω Τράνακα Πηνελόπη 152

155 ασύνδετων συνόλων δεδομένων σχετικά με την ίδια τοποθεσία, σε πολλές χρονικές περιόδους (4D) και κλίμακες (5D). Επίσης, παρουσιάζεται ο τρόπος με τον οποίο η 5D μοντελοποίηση δεδομένων προσαρμόζεται σε πιο πρακτικές εφαρμογές και πώς τα ενδιάμεσα μοντέλα και κυρίως τα 2D+κλίμακα, 3D+κλίμακα και 2D+χρόνος, επιφέρουν σημαντική βελτίωση σε σχέση με την ανεξάρτητη διαχείριση 2D/ 3D δεδομένων σε πολλαπλές κλίμακες (Stoter, Ledoux, 2012) Στοιχεία της nd Μοντελοποίησης: Χώρος, Χρόνος και Κλίμακα Το θέμα της nd μοντελοποίησης του γεωχώρου έχει απασχολήσει σημαντικά τη διεθνή επιστημονική κοινότητα. Ένα πρώτο σχετικό θέμα είναι η έννοια της nd αποθήκευσης και εξόρυξης δεδομένων (Δημοπούλου, 2015), που έχει ως στόχο τη συγκέντρωση πληροφορίας για πολλαπλές θεματικές (μη χωρικές) ιδιότητες, προκειμένου να γίνει στη συνέχεια αποτελεσματική αναζήτηση στη βάση δεδομένων (για παράδειγμα 5D δεδομένο ως αποτέλεσμα του συνδυασμού των ιδιοτήτων: αναγνωριστικός αριθμός, βάρος, χρώμα, τιμή και ημερομηνία). Παρά το γεγονός ότι τα 5D δεδομένα αφορούν θεματικές ιδιότητες στην εξόρυξη δεδομένων και όχι σε διαστάσεις μοντελοποίησης γεωδεδομένων, η αντιστοιχία έγκειται στη θεώρηση πολλαπλών πλευρών των δεδομένων με έναν ολοκληρωμένο τρόπο. Αυτό αφορά σε nd σημείο και την ενσωμάτωση του χρόνου και της κλίμακας και όχι σε μεγαλύτερης διάστασης γεωμετρικά αρχέτυπα (γραμμές, επιφάνειες, όγκους). Για παράδειγμα, η nd μοντελοποίηση επεκτείνει τα BIMs (Building Information Models) με πρόσθετα θεματικά χαρακτηριστικά για να εξυπηρετήσει κάθε στάδιο του κύκλου ζωής μιας εγκατάστασης του κτηρίου μέσω ενός κοινού μοντέλου πληροφοριών. Τα nd μοντέλα επικεντρώνονται κυρίως στην ενσωμάτωση πολλαπλών θεματικών, και όχι πολυδιάστατων εννοιών. Ο Van Oosterom (Van Oosterom et al, 2012) προτείνει ένα μοντέλο δεδομένων πολλών διαστάσεων, το οποίο προσφέρει ένα πλαίσιο για τη θεματική προσέγγιση της nd μοντελοποίησης και μπορεί να υποστηριχτεί από τις εξελίξεις στη μοντελοποίηση δεδομένων Τράνακα Πηνελόπη 153

156 πολλών διαστάσεων, όπως για παράδειγμα 4D ΒΙΜs που περιλαμβάνουν τη διάσταση του χρόνου. Η διάσταση του χρόνου στα γεωδεδομένα είναι θεμελιώδους σημασίας για την καταγραφή ή παρακολούθηση αλλαγών, για την περιγραφή διαδικασιών, καθώς και για την τεκμηρίωση των μελλοντικών σχεδίων. Η σημασιολογία της διάστασης του χρόνου, η οποία περιλαμβάνεται σε αυτά τα μοντέλα διαφέρει ανά μοντέλο. Η ριζική ενσωμάτωση του χρόνου με τις έννοιες του χώρου και του χρόνου θα μπορεί να χειριστεί πλήρως αλλαγές σε θέση, ιδιότητες και στην έκταση των αντικειμένων στο ενιαίο κλίμακο-χώρο-χρονικό συνεχές. Υπάρχουν δύο βασικές επιλογές για τη διατήρηση των συνόλων δεδομένων του πραγματικού κόσμου σε διαφορετικές κλίμακες. Η πρώτη επιλογή είναι για την ξεχωριστή διατήρηση διαφορετικών βάσεων δεδομένων σε προκαθορισμένες κλίμακες. Αυτή η επιλογή εφαρμόζεται από πολλούς Εθνικούς Χαρτογραφικούς Φορείς που παράγουν χάρτες σε διαφορετικές κλίμακες. Η δεύτερη επιλογή είναι η διατήρηση μόνο των πιο λεπτομερών δεδομένων και η αυτόματη γενίκευση δεδομένων μικρής κλίμακας από αυτά επί τόπου (on the fly). Η συνέπεια μεταξύ των δεδομένων σε διαφορετικές κλίμακες είναι θεμελιώδης για την παροχή και την επαναχρησιμοποίηση δεδομένων πολλαπλών κλιμάκων, χωρίς να υπάρχουν αντιφάσεις στην εστίαση μέσα και έξω (zoom in and out) σε μια περιοχή. Αυτό υποστηρίζεται με την πολλαπλή αναπαράσταση μοντέλων δεδομένων που καθορίζουν επισήμως διαφορετικές κλίμακες στα δεδομένα. Building Information Model (BIM) Το Μοντέλο Κτηριακών Πληροφοριών μπορεί να οριστεί ως μια ψηφιακή απεικόνιση των φυσικών και λειτουργικών χαρακτηριστικών ενός μεμονωμένου κτηρίου. Γι αυτό το λόγο λειτουργεί ως πηγή κοινών γνώσεων για πληροφορίες κτηρίων, συγκροτώντας μια έγκυρη βάση για τη λήψη αποφάσεων, ήδη από την αρχή του κύκλου ζωής του κτηρίου (Δημοπούλου, 2015). Ένα από τα πιο αποδεκτά BIM είναι το πρότυπο μοντέλο Industry Foundation Classes (IFC, ISO16739). Το IFC είναι η προσπάθεια της IAI/ buildingsmart, της οποίας στόχος είναι ο ορισμός μιας κοινής τεχνολογικής γλώσσας για τη βελτίωση της επικοινωνίας, της παραγωγικότητας, του χρόνου παράδοσης, του κόστους και Τράνακα Πηνελόπη 154

157 της ποιότητας κατά το σχεδιασμό, την κατασκευή και τη συντήρηση του κύκλου ζωής των κτηρίων. Στο IFC, ένα κτήριο μοντελοποιείται ως μια συλλογή αντικειμένων (με ιδιότητες και σχέσεις) που απεικονίζουν τα μέρη του κτηρίου. Η 3D γεωμετρία είναι μία από τις ιδιότητες, στο ίδιο επίπεδο με το όνομα του ιδιοκτήτη, το κόστος κ.λπ.. Τα IFC αντικείμενα μπορεί να απεικονίζουν οποιοδήποτε κτηριακό στοιχείο, όπως τοίχους, πόρτες και παράθυρα, αλλά ακόμα και τα τζάμια και τις κορνίζες των παραθύρων, τα υλικά των τοίχων κ.λπ., συνήθως στη βάση των (βιομηχανικών) προδιαγραφών κατασκευής τους (Δημοπούλου, 2015). Το BIM χρησιμοποιείται στις κατασκευές και είναι κατάλληλο για ακριβή και λεπτομερή 3D μοντελοποίηση. Χρησιμοποιείται κυρίως για τη μοντελοποίηση περιορισμένων εγκαταστάσεων, όπως ένα κτήριο/ κτηριακό συγκρότημα και όχι για μεγάλες εκτάσεις, όπως στις περισσότερες εφαρμογές ΣΓΠ. Η άμεση γειτνίαση του αντικειμένου ενδιαφέροντος μπορεί να μοντελοποιηθεί σε BIM για πληροφοριακούς σκοπούς (συχνά σε χαμηλότερο επίπεδο λεπτομέρειας). Το BIM παρέχει επίσης γεωαναφερόμενα μοντέλα (π.χ. την ενσωμάτωση των συντεταγμένων στην επιφάνεια του μοντελοποιημένου αντικειμένου). Το Κτηριακό Μοντέλο Πληροφοριών χρησιμοποιείται στη σημασιολογική μοντελοποίηση των αντικειμένων και των διαδικασιών. Όπως και στο CityGML, τα θεματικά αντικείμενα αναπαρίστανται με τις 3D χωρικές ιδιότητές τους και τις μεταξύ τους συσχετίσεις. Τα δεδομένα ανταλλάσσονται συνήθως μέσω των Industry Foundation Classes (IFC), ένα πρότυπο ISO που περιγράφει το μοντέλο και τη μορφή ανταλλαγής των δεδομένων για το ανθρωπογενές περιβάλλον, όπως έχει αναπτυχθεί από το International Alliance for Interoperability (IAI). Το IFC προσφέρει ένα λεπτομερές σημασιολογικό μοντέλο για την 3D αναπαράσταση κτηρίων, χρησιμοποιώντας δομικά/ κατασκευαστικά στοιχεία, όπως είναι οι δοκοί, οι τοίχοι κ.λπ.. Όπως στην GML, έτσι και οι IFC γεωμετρίες είναι χωρικές ιδιότητες των σημασιολογικών αντικειμένων. Το IFC έχει ένα πολύ ευέλικτο μοντέλο γεωμετρίας (CSG, Brep, και Sweep), αλλά δεν υποστηρίζει συστήματα αναφοράς, επομένως δεν είναι δυνατή προς το παρόν η γεωαναφορά του. Τράνακα Πηνελόπη 155

158 Δεδομένου ότι το πεδίο εφαρμογής του IFC περιορίζεται σε κτήρια και χώρους, δεν περιλαμβάνει τα τοπογραφικά χαρακτηριστικά των κλάσεων, όπως είναι το έδαφος, η βλάστηση και τα υδάτινα συστήματα. Αυτά μοντελοποιούνται και συμπεριλαμβάνονται στο IFC μόνο ως generics. Το IFC είναι ένα σημασιολογικό μοντέλο, αλλά με διαφορετικό αντικείμενο από το CityGML και διαφορετική κλίμακα. Τα μοντέλα IFC μπορούν να μετατρέπονται σε CityGML σε διαφορετικά επίπεδα λεπτομέρειας διατηρώντας τις περισσότερες σημασιολογικές πληροφορίες. Ακόμη, τα IFC αντικείμενα έπειτα από κατάλληλη επεξεργασία μπορούν να εισαχθούν στο πλαίσιο ενός μοντέλου πόλης σε περιβάλλον GIS ή χωρικής βάσης δεδομένων και στη συνέχεια να αποτελέσουν χωρικά και θεματικά ερωτήματα (queries) Αρχές της nd Μοντελοποίησης των Γεωπληροφοριών Η συσχέτιση μεταξύ του 2D/ 3D χώρου με το χρόνο και την κλίμακα των γεωπληροφοριών έχει αναγνωριστεί από πολλούς ερευνητές. Είναι απαραίτητα, λοιπόν, ένα μοντέλο και μια δομή δεδομένων, στα οποία αυτές οι αλληλεξαρτήσεις θα είναι σαφείς. Αυτό θα καταστήσει δυνατή την πλήρη υποστήριξη των 5D εφαρμογών, όπως για παράδειγμα την αποτελεσματική και ακριβή παρακολούθηση των αλλαγών της ακτογραμμής σε διαφορετικές κλίμακες (Δημοπούλου, 2015). Επίσης, η nd μοντελοποίηση επεκτείνει τα BIMs (Building Information Models) με επιπρόσθετα θεματικά χαρακτηριστικά για κάθε στάδιο της ζωής ενός κτιρίου, μέσω ενός κοινού μοντέλου πληροφοριών. 2D/ 3D μοντελοποίηση Στη 2D/ 3D χωρική μοντελοποίηση έχουν παρατηρηθεί πολλές εξελίξεις. Οι οργανισμοί Open Geospatial Consortium (OGC) και International Organization for Standardization (ISO) έχουν εκδώσει πολλά πρότυπα για τη διαχείριση των χωρικών πληροφοριών. Η 3D μοντελοποίηση εξελίσσεται, ιδιαίτερα στο διανυσματικό επίπεδο για την αναπαράσταση ευκρινών αντικειμένων: τα γεωμετρικά μοντέλα είναι ευρέως διαθέσιμα και χρησιμοποιούμενα, τα τοπολογικά μοντέλα είναι σε φάση έρευνας και ελέγχου των σχετικών Τράνακα Πηνελόπη 156

159 πρωτοτύπων (1Spatial, CC-modeller κ.λπ.), ενώ τα μοντέλα δικτύων είναι πολλά υποσχόμενα για απεικονίσεις εσωτερικών χώρων. Η αξία των σημασιολογικών πληροφοριών αναγνωρίζεται συνεχώς, ενώ από το 2008 θεσπίστηκε ως πρότυπο το 3D σημασιολογικό μοντέλο CityGML (Δημοπούλου, 2015). Μέσω του CityGML, η διάσταση του χρόνου και της κλίμακας διαχειρίζονται, αλλά όχι με έναν ολοκληρωμένο τρόπο. Η χρονική διάσταση αντιμετωπίζεται χωριστά, προσθέτοντας ιδιότητες στα γεωμετρικά αντικείμενα, όπως ημερομηνία δημιουργίας και ημερομηνία τερματισμού. Η κλίμακα ενσωματώνεται μέσω της έννοιας επίπεδο λεπτομέρειας (LoD). Το CityGML, όπως έχει ήδη αναφερθεί, μοντελοποιεί τις πολλαπλές γεωμετρικές αναπαραστάσεις του ίδιου πραγματικού χώρου με αυξανόμενη ακρίβεια και δομική πολυπλοκότητα (από LoD0 έως LoD4). Ωστόσο, τα διάφορα LoDs συνδέονται ανεπαρκώς, με αποτέλεσμα να μην μπορεί να βεβαιωθεί η συνέπεια μεταξύ τους. Επιπλέον, δεν υποστηρίζεται η παραγωγή χαμηλότερου επιπέδου λεπτομέρειας από ένα υψηλότερο και τα υψηλότερα επίπεδα δεν μπορούν να δημιουργηθούν από μέρη χαμηλότερου επιπέδου. Μια άλλη αδυναμία είναι το γεγονός ότι το LoD4 (για μοντελοποίηση εσωτερικών χώρων) δεν αναπαρίσταται πολύ καλά. Για παράδειγμα, ποιο είναι το εσωτερικό ενός κτιρίου: μια τρύπα/ εσωτερικό πολύγωνο ή ένας άλλος κόσμος που πρέπει να έχει τα δικά του επίπεδα λεπτομέρειας; Σχεδιασμός πόλης και nd μοντελοποίηση κατασκευών Ο πολεοδομικός σχεδιασμός είναι μια πολύπλοκη διαδικασία, η οποία περιλαμβάνει πολλούς συμμετέχοντες και η αποδοχή και ανάπτυξη μιας νέας πρότασης σημαίνει την ανάγκη στενής συνεργασίας μεταξύ των εμπλεκόμενων μερών. Η συνεργασία σε επίπεδο εικονικού σχεδιασμού πόλης δίνει δυνατότητες συνεργασίας μεταξύ γεωγραφικά απομακρυσμένων συνεργαζόμενων μερών. Οι Tanyerl et al. (2005) εισήγαγαν μια νέα προσέγγιση για την υποστήριξη της δυνατότητας συνεργασίας στο πλαίσιο της πολεοδομικής διαδικασίας: μια ολοκληρωμένη βάση αστικών δεδομένων, η οποία συγκεντρώνει διάφορα Τράνακα Πηνελόπη 157

160 σύνολα δεδομένων και είναι απαραίτητη για την υποστήριξη της συνεργασίας στη διαδικασία του αστικού σχεδιασμού. Σε γενικές γραμμές, οι ερευνητές έχουν ενδιαφερθεί για την ενσωμάτωση των διαστάσεων του χρόνου και του κόστους στο σχεδιασμό (3D, 4D και 5D). Στην nd μοντελοποίηση, οι διαστάσεις του σχεδιασμού του έργου και του κόστους, υποστηρίζονται από ορισμένες άλλες διαστάσεις, όπως είναι η αειφορία, η προσβασιμότητα κ.λπ., και τα συνεργαζόμενα μέρη μπορούν να λειτουργήσουν ταυτόχρονα σε διαφορετικές πλευρές του έργου (Tanyerl et al., 2005). Η μελέτη «3D to nd Project» του Πανεπιστημίου του Salford (Lee et al., 2003) είναι ένα παράδειγμα της εφαρμογής της έννοιας της nd μοντελοποίησης στον τομέα της διαχείρισης κατασκευαστικών έργων D Μοντελοποίηση Η 5D μοντελοποίηση επιτρέπει την ενσωμάτωση στο μοντέλο διαφορετικών οπτικών/ διαστάσεων, οι οποίες αφορούν στις γεωχωρικές πληροφορίες σε ένα θεμελιώδες επίπεδο, αντιμετωπίζοντας τις πληροφορίες αυτές ως πρόσθετες γεωμετρικές διαστάσεις. Ως παράδειγμα δυνατότητας 5D αναζήτησης είναι η ταυτόχρονη σύγκριση του νομικού καθεστώτος των δικτύων της βάσης κτηματολογικών δεδομένων (που γίνεται με βάση τη φυσική τους έκταση) κατά τη χρονική στιγμή της καταχώρισης, με τη φυσική εγγραφή τους, η οποία τηρείται από την εταιρεία του δικτύου, όπου και καταγράφονται επίσης αλλαγές, επεκτάσεις, διαγραφές και κινήσεις τμημάτων του δικτύου. Οι Van Oosterom and Stoter (2012) προτείνουν μια προσέγγιση για τη μοντελοποίηση δεδομένων σε πέντε διαστάσεις. Εκτός από τις τρεις διαστάσεις για τη γεωμετρική αναπαράσταση και μια τέταρτη διάσταση για το χρόνο, η κλίμακα προσδιορίζεται ως χαρακτηριστικό της πέμπτης διάστασης. Επιλέγεται η προσεκτική μελέτη διαφόρων συνδυασμών των πέντε διαστάσεων, με τελικό επιδιωκόμενο αποτέλεσμα το βέλτιστο 5D μοντέλο και προτείνεται η εφαρμογή μαθηματικών θεωριών μοντελοποίησης πολλών διαστάσεων σε παγιωμένες αρχές nd μοντελοποίησης των γεωπληροφοριών. Το αποτέλεσμα είναι μια εννοιολογική πλήρης κατάτμηση του 3Dχώρου+χρόνου+κλίμακας χώρου (χωρίς επικαλύψεις και κενά), η οποία υλοποιείται σε ένα 5D μοντέλο Τράνακα Πηνελόπη 158

161 δεδομένων, ενώ αυτό εφαρμόζεται σε ένα Σύστημα Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων (Van Oosterom, Stoter 2012). Πρόσθετες ερευνητικές εργασίες έχουν επικεντρωθεί σε 5D εφαρμογές μοντελοποίησης. Επιπλέον, έχουν χρηματοδοτηθεί ερευνητικά προγράμματα για τη 5D μοντελοποίηση 4, με σκοπό την ενσωμάτωση γεωγραφικών δεδομένων πολλών διαστάσεων σε ένα προηγμένο 5D ΣΓΠ, για τη διαχείριση των διαφόρων τύπων πληροφορίων από κυβερνητικές, περιφερειακές και τοπικές βάσεις δεομένων, εισάγοντας τη διάσταση του χώρου, του χρόνου και της κλίμακας. Τέλος, το 5D SMART City TM από τη Cityzenith 5 είναι μια ανοιχτή πλατφόρμα, η οποία αποσκοπεί στην πιο εύκολη πρόσβαση σε δεδομένα πόλεων, καθώς και στην ανάλυση και χρήση τους, με σκοπό να συνδυαστούν όλες οι 2D και 3D χωρικές πληροφορίες σε ένα ολοκληρωμένο 3D μοντέλο, το οποίο θα είναι συνδεδεμένο με πολλές βάσεις δεδομένων. Ένα από τα μειονεκτήματα της διεθνούς αντιμετώπισης στο θέμα της τέταρτης και πέμπτης διάστασης είναι το γεγονός ότι οι μελέτες περιορίζονται στην παρουσίαση διάφορων στατικών διαμορφώσεων των γεωχωρικών βάσεων δεδομένων, οι οποίες δε συνδέονται με πρόσθετα κτηματολογικά δεδομένα, τα οποία είναι απαραίτητα για τη διαχείριση της γης. Πρέπει, λοιπόν, να διαμορφωθεί ένα 5D ΣΓΠ, με το οποίο θα δημιουργούνται 3D μοντέλα σε διαφορετικές χρονικές στιγμές, σε συνδυασμό με χωρικές και χρονικές ιδιότητες, καθώς και με αστικά και κτηματολογικά δεδομένα. Έχουν πραγματοποιηθεί διεθνώς πολλές μελέτες για τη δημιουργία 3D μοντέλων κτιρίων, σε διαφορετικές χρονικές περιόδους και σε διαφορετικά επίπεδα κατασκευής, τα οποία εμπλουτίζονται με τα κατάλληλα δεδομένα. Τα διάφορα προτεινόμενα πλαίσια για 5D μοντελοποίηση (εικόνα 53) βασίζονται στη 3D μοντελοποίηση σε διάφορες χρονικές περιπτώσεις και σε διαφορετικά επίπεδα λεπτομέρειας (LoDs), εφαρμόζοντας αυτόματη χωρική και χρονική ανάλυση, με σκοπό τη μείωση του χρόνου και του κόστους της διαδικασίας μοντελοποίησης Τράνακα Πηνελόπη 159

162 Εικόνα 53: Το πλαίσιο της 5D μοντελοποίησης (Πηγή: C.Ioannidis, 2015) D μοντελοποίηση: εφαρμογές και προκλήσεις Ο Ohori (2012) ισχυρίζεται ότι μπορούν να αποκτηθούν σημαντικές γνώσεις από την ενσωμάτωση πρόσθετων μη-χωρικών διαστάσεων, όπως είναι ο χρόνος και η κλίμακα και εισάγει τη χρήση των γενικευμένων G-χαρτών (Generalised maps), ως ένα ικανό μοντέλο/ δομή δεδομένων για την αναπαράσταση του 3D χώρου+χρόνος+κλίμακα ως 5D, προτείνοντας μια συγκεκριμένη εφαρμογή, προσαρμοσμένη στις ανάγκες των ΣΓΠ. Χρησιμοποιείται ένα μοντέλο, το οποίο ενσωματώνει χωρικές και μη διαστάσεις, τις διαχειρίζεται ως χωρικές και επιτυγχάνει ορισμένα πλεονεκτήματα, όπως μείωση του πλεονασμού των δεδομένων, αύξηση της συνέπειας και δυνατότητα σύνθετης αναζήτησης σε πολλές διαστάσεις. Ο γενικός χαρακτήρας ενός τέτοιου μοντέλου καθιστά, επίσης, δυνατή την προσθήκη επιπλέον διαστάσεων, οι οποίες συνδέονται με την εφαρμογή, δημιουργώντας μια καλή βάση για το μέλλον των ΣΓΠ, για παράδειγμα, Τράνακα Πηνελόπη 160

163 δίνοντας τη δυνατότητα για 4D/5D τοπολογική αναζήτηση, όπως φαίνεται στην εικόνα 54. Εικόνα 54: 4D/5D τοπολογική αναζήτηση (πηγή: Ohori, 2012) Χωρικά μοντέλα μεγαλύτερων διαστάσεων εισάγονται από τους Ohori et al. (2013), οι οποίοι θεωρούν όλα τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά ως ανεξάρτητες ορθογωνικές διαστάσεις. Αρχικά, λαμβάνεται μια περίπτωση 2D χώρου με το χρόνο ως τρίτη διάσταση. Συγκεκριμένα, ένα αντικείμενο μπορεί να απεικονιστεί ως πολύγωνο στον 3D χώρο, σε κάθε σημείο στο χρόνο, παράλληλα με το επίπεδο του 2D χώρου και κάθετα στον άξονα του χρόνου. Κάθε σταθερό μέσα σε συγκεκριμένο χρόνο αντικείμενο θα έχει πρισματική μορφή, με τις (άνω και κάτω) βάσεις παράλληλα με το 2D επίπεδο του χώρου και τις άλλες πλευρές κάθετα σε αυτό (εικόνα 55). Με την επέκταση του μοντέλου σε 4D απεικόνιση του 3D χώρου+χρόνου, κάθε 3D αντικείμενο σε σημείο στο χρόνο θα ήταν ένα 3D πολύεδρο στον 4D χώρο (Ohori et al., 2013). Τράνακα Πηνελόπη 161

164 Εικόνα 55: 3D απεικόνιση του 2Dχώρου (Πηγή: Ohori et al., 2013). Προκειμένου να γίνει κατανοητή η διαφορά ανάμεσα στη διάσταση ενός χωρικού αντικειμένου και στη διάσταση του χώρου όπου είναι ενσωματωμένο, είναι χρήσιμο να εξεταστεί ο τρόπος χρήσης μιας τοπολογικής προσέγγισης στη γεωμετρική μοντελοποίηση. Σε μια τέτοια προσέγγιση χρησιμοποιούνται δυο ημιανεξάρτητα μοντέλα (Ohori et al., 2013): - Ένα συνδυαστικό ή τοπολογικό μοντέλο, το οποίο περιγράφει τις τοπολογικές σχέσεις μεταξύ και εντός των χωρικών αντικειμένων, αφού γίνουν ορισμένες παραδοχές σχετικά με την τοπολογία των αντικειμένων. - Ένα ενσωματωμένο ή γεωμετρικό μοντέλο, το οποίο περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο αυτά τα αντικείμενα ενσωματώνονται σε γεωμετρικά καθορισμένο χώρο, σύμφωνα με αντίστοιχες γεωμετρικές παραδοχές. Τράνακα Πηνελόπη 162

165 Εικόνα 56: Κατάτμηση ενός 4D μοντέλου που αποτελείται από 3D χώρο (x, y, z) και 1D κλίμακα (Πηγή: Ohori et al., 2013). Οι ίδιοι συγγραφείς (Ohori et al., 2013), υποστηρίζουν ότι η απλούστερη τεχνική για την προσθήκη διαστάσεων στη χωρική πληροφορία σε ένα ΣΓΠ ή σε άλλο πεδίο, είναι η χρήση πολλαπλών ανεξάρτητων απεικονίσεων. Αυτό πρακτικά σημαίνει ότι αυτές οι διαστάσεις θεωρούνται απλές ιδιότητες, οι οποίες συνδέονται με 2D ή 3D αντικείμενα, όπως είναι η περίπτωση των λεγόμενων 2.5D μοντέλων για το ύψος και των «στιγμιότυπων» για το χρόνο, καθώς και οι περισσότερες προσεγγίσεις δεδομένων διαφορετικής κλίμακας (multi-scale), όπως στο CityGML (Ohori et al., 2013). Σε άλλες προσεγγίσεις προστίθεται τοπολογία και πληροφορίες για αυτές τις ανεξάρτητες 2D ή 3D αναπαραστάσεις. Άλλοι προτείνουν να αντιμετωπιστούν όλες οι διαστάσεις ως χωρικές. Η αντιμετώπιση αποτελεί σύνθετη λύση, η οποία αφορά σε αντικείμενα με γνωστή γεωμετρία, τοπολογία και χαρακτηριστικά. Εναλλακτικά, αυτό μπορεί να θεωρηθεί ως πρόσβαση σε όλες τις τοπολογικές σχέσεις μεταξύ των αντικειμένων, η οποία βοηθά στην αποφυγή πλεονασμού και ασυνέπειας μεταξύ των δεδομένων Μεθοδολογία για μοντελοποίηση 5D δεδομένων Όπως αναφέρθηκε και παραπάνω, οι Van Oosterom και Stoter προτείνουν την εφαρμογή μαθηματικών θεωριών για την nd μοντελοποίηση, σε αρχές που θεσπίστηκαν για 2D/ 3D γεωμετρία, για χωροχρονικά μοντέλα δεδομένων και μοντέλα πολλαπλής κλίμακας και τη σταδιακή επέκταση των αποτελεσμάτων με επιπλέον διαστάσεις σε τρεις επαναλήψεις (A,B, C/ εικόνα 57). Αυτό θα οδηγήσει σε τρία εναλλακτικά μοντέλα 3D στην πρώτη επανάληψη (3Dχώρος, Τράνακα Πηνελόπη 163

166 2Dχώρος+χρόνος, 2Dχώρος+κλίμακα) και σε τρία εναλλακτικά μοντέλα 4D στη δεύτερη επανάληψη (3Dχώρος+χρόνος, 3Dχώρος+κλίμακα, 2Dχώρος+χρόνος+κλίμακα), οδηγώντας τελικά στο βέλτιστο 5D μοντέλο δεδομένων, το οποίο υποστηρίζει και 3D αντικείμενα (εικόνα 57). Η επανάληψη Α έχει ως αποτέλεσμα 3D μοντέλα, τα οποία πρέπει να είναι εφικτά, καθώς είναι δομημένα στα μοντέλα που ήδη λειτουργούν, λόγου χάρη σε εμπορικά συστήματα (Bentley Systems, Oracle, ESRI) και σε χωρο-χρονικές βάσεις δεδομένων. Οι συνδυασμένες διαστάσεις της επανάληψης B ανήκουν σε σχετικά ανεξερεύνητους (σε εφαρμογές) τύπους μοντέλων και εφαρμογές, αλλά λογικά είναι εφικτές (έστω μερικώς). Η επανάληψη C θα χρησιμοποιήσει τη γνώση από τις προηγούμενες επαναλήψεις, προκειμένου να παράγει έννοιες για το 5D μοντέλο δεδομένων, συνδυάζοντας τις έννοιες του χώρου, του χρόνου και της κλίμακας με ένα 5D τύπο δεδομένων, 5D τοπολογικές δομές και αρχέτυπα. Εικόνα 57: Επαναλήψεις για τη βελτιστοποίηση του 5D μοντέλου δεδομένων (Πηγή: Van Oosterom, Stoter, 2010) Τράνακα Πηνελόπη 164

167 Το πλαίσιο της 5D μοντελοποίησης μέσω της φωτογραμμετρικής ανάλυσης Ακριβή 3D μοντέλα μπορούν να παραχθούν από φωτογραμμετρική ανάλυση εναέριων και επίγειων εικόνων μέσω της κανονιστικής μοντελοποίησης (Procedural Modelling). Όσον αφορά στην τέταρτη διάσταση δημιουργούνται 3D μοντέλα από δύο διαφορετικές χρονικές στιγμές, κατά τις οποίες ανιχνεύεται μία χωρική αλλαγή, μέσω ειδικών αυτόματων αλγορίθμων ανίχνευσης αλλαγών. Η πέμπτη διάσταση εισάγεται μέσω της δημιουργίας μοντέλων από πολλές διαφορετικές στιγμές, οι οποίες αντιστοιχούν σε διαφορετικά επίπεδα λεπτομέρειας (LoDs). Τα διαφορετικά LoDs διευκολύνουν και επιταχύνουν την αποτελεσματική αναπαράσταση μεγάλων σκηνών, μέσω της απεικόνισης του μοντέλου στην κατάλληλη ανάλυση, ενώ παράλληλα παρέχουν μοντέλα σε διαφορετικές κλίμακες, ανάλογα με τις απαιτήσεις του εκάστοτε χρήστη ενός ΣΓΠ πολλών διαστάσεων. Στις περισσότερες εφαρμογές, για τα διαφορετικά επίπεδα λεπτομέρειας, χρησιμοποιείται το πρότυπο CityGML. Εικόνα 58: 3D μοντέλο κτιρίου σε LoD1 (πάνω αριστερά), σε LoD2 (πάνω μέση, κάτω αριστερά) και σε LoD3 (πάνω δεξιά, κάτω δεξιά) (Πηγή: C.Ioannidis, 2015) Τράνακα Πηνελόπη 165

168 Χωρο-χρονική ανάλυση Πρώτο βήμα για τη χωροχρονική ανάλυση αποτελεί ο εξωτερικός προσανατολισμός όλων των αεροφωτογραφιών. Ακολούθως, χρησιμοποιώντας τα γεωαναφερμένα μοντέλα για κάθε συγκεκριμένη χρονική στιγμή, απεικονίζονται τα περιγράμματα των κτιρίων, οι σκεπές και τα απαραίτητα σημεία για να καθοριστεί η μάζα, καθώς και σημεία στο έδαφος και πάνω στο κτίριο. Έτσι, δημιουργούνται στη συνέχεια τα 3D νέφη σημείων για εκάστοτε χρονική περίοδο. Τα νέφη σημείων ποικίλουν σημαντικά, ανάλογα με τη μεθοδολογία που χρησιμοποιείται (αυτόματες και χειροκίνητες τεχνικές). Συνήθως απαιτείται και η εφαρμογή κάποιου φίλτρου εξομάλυνσης (π.χ. Laplace), ώστε να εξαλειφθούν ακραίες τιμές, που μπορεί να έχουν δημιουργηθεί από σφάλματα καθ όλη τη διαδικασία. Η χωρο-χρονική ανάλυση ολοκληρώνεται μέσω της αυτόματης ανίχνευσης των σημαντικών αλλαγών στα νέφη σημείων (C.Ioannidis, 2015). Τα αποτυπώματα των κτιρίων αρκούν για τη δημιουργία των 3D μοντέλων σε LoD1. Ωστόσο, η υφή, το χρώμα και η μετρητική πληροφορία για τα στοιχεία κάθε κτιρίου είναι απαραίτητα για τη 3D μοντελοποίηση σε μεγαλύτερα επίπεδα λεπτομέρειας. Αυτού του είδους οι πληροφορίες μπορούν να ληφθούν μέσω μιας αυτοματοποιημένης διαδικασίας, η οποία είναι γνωστή ως «Structure from Motion» και αναφέρεται στον τρόπο απόκτησης 3D πληροφοριών από 2D αλληλουχίες εικόνων μέσω σημάτων κίνησης. Συγκεκριμένα, χρησιμοποιούνται επίγειες φωτογραφίες από τις προσόψεις των κτιρίων, καθώς και σημεία ελέγχου από τις αεροφωτογραφίες, με σκοπό τη 3D δημιουργία όλων των πλευρών κάθε οικοδομικού τετραγώνου. Τα αποτελέσματα αυτής της διαδικασίας (νέφη σημείων, πλέγματα επιφανειών και ορθοεικόνες) χρησιμοποιούνται για την εξαγωγή πληροφοριών σχετικά με το ύψος των ορόφων, τις διαστάσεις των πορτών, των παραθύρων, των μπαλκονιών και άλλων αρχιτεκτονικών και κατασκευαστικών λεπτομερειών (C.Ioannidis, 2015). Ωστόσο, στην περίπτωση ενός παλιού κτιρίου, το οποίο έχει αντικατασταθεί από ένα καινούριο, και δεν υπάρχουν επίγειες φωτογραφίες, οι μετρητικές πληροφορίες και οι πληροφορίες για το χρώμα κι την υφή μπορούν να εξαχθούν από παλιές βάσεις δεδομένων πλάγιων αεροφωτογραφιών αν είναι διαθέσιμες Τράνακα Πηνελόπη 166

169 ή από προφορικές περιγραφές για την κατάσταση του κτιρίου από παλιούς ιδιοκτήτες. Η παραγωγή των αποτυπωμάτων των εσωτερικών χώρων των κτιρίων σε συγκεκριμένη χρονική στιγμή, αλλά και των κτιρίων που έχουν αλλάξει αποτελεί το επόμενο βήμα. Αρχικά, η απόδοση των 3D εξωτερικών ορίων πραγματοποιείται μέσω φωτογραμμετρικής χάραξης και αποτελεί ένα πολύ σημαντικό βήμα, ώστε να εξασφαλιστεί ότι δεν υπάρχουν ούτε επικαλύψεις, ούτε κενά μεταξύ γειτονικών κτιριακών πολυγώνων, αλλά ούτε πολύγωνα που δεν κλείνουν (C.Ioannidis, 2015). Τα αποτυπώματα των κτιρίων δημιουργούνται χρησιμοποιώντας τις οριζόντιες θέσεις των εξωτερικών ορίων των σκεπών και το κατάλληλο υψόμετρο του εδάφους από το αντίστοιχο Ψηφιακό Μοντέλο Εδάφους (DTM). Η δημιουργία των αποτυπωμάτων των συστατικών μερών των κτιρίων (διαμερίσματα, θέσεις parking, κοινόχρηστοι χώροι κ.ά.) ολοκληρώνεται χρησιμοποιώντας κτηματολογικές πληροφορίες σε συνδυασμό με τα ύψη των ορόφων, τα οποία μπορούν να εξαχθούν από τις ορθοεικόνες. Οι ορθοεικόνες και τα πλέγματα επιφανειών μπορούν να χρησιμεύσουν σε περίπτωση απώλειας κτηματολογικών δεδομένων. Προκειμένου να αποθηκευτούν και άλλες ιδιότητες κάθε μέρους μιας ακίνητης περιουσίας, εκτός δηλαδή από τη θέση και τη μορφή τους, χρησιμοποιείται μια μορφή shapefile (interoperable shapefile format), η οποία επιτρέπει τη διαλειτουργικότητα μεταξύ των δεδομένων της ESRI και άλλων λογισμικών GIS. Με αυτό τον τρόπο, σε κάθε στοιχείο της ακίνητης περιουσίας ορίζονται διάφορες ιδιότητες, καθώς και κτηματολογικά δεδομένα για οριζόντια και κατακόρυφη ιδιοκτησία, το είδος του εμπράγματου δικαιώματος, ο όροφος, το ποσοστό ιδιοκτησίας, η χρήση κ.ά., χρησιμοποιώντας βέβαια ένα μοναδικό κωδικό για κάθε στοιχείο. Κάθε τμήμα της περιουσίας αποθηκεύεται σε διαφορετικό shapefile (C.Ioannidis, 2015). Επίσης, πρέπει να δημιουργηθεί μια εξωτερική βάση δεδομένων με τις κτηματολογικές πληροφορίες, η οποία θα περιλαμβάνει τους δικαιούχους, το είδος του εμπράγματου δικαιώματος, τα έγγραφα από τα οποία προέκυψε κάθε δικαίωμα, καθώς και την ημερομηνία σύνταξης των εγγράφων, το ποσοστό ιδιοκτησίας σε γεωτεμάχιο και σε οριζόντια ή κατακόρυφη ιδιοκτησία, πότε Τράνακα Πηνελόπη 167

170 άρχισε να ισχύει το δικαίωμα κ.ά.. Αυτή η βάση δεδομένων συνδέεται με τα shapefiles, χρησιμοποιώντας κοινά πεδία και με αυτό τον τρόπο κάθε τμήμα της ιδιοκτησίας αντιστοιχίζεται με όλα τα διαθέσιμα μεταδεδομένα. 3D μοντελοποίηση σε διάφορα επίπεδα λεπτομέρειας (LoDs) και σε διαφορετικές χρονικές στιγμές Το 3D μοντέλο κάθε τμήματος ενός κτιρίου μπορεί να δημιουργηθεί μέσω της διαδικασίας της Κανονιστικής Μοντελοποίησης (Procedural Modelling). Σε αυτή τη μέθοδο για την παραγωγή του 3D περιεχομένου χρησιμοποιούνται σύνολα κανόνων, από μια γλώσσα προγραμματισμού, τα οποία εφαρμόζονται στα αρχικά σχήματα, δηλαδή στα αποτυπώματα των κτιρίων, τα οποία έχουν αποθηκευτεί σε shapefile, ώστε σταδιακά να δημιουργηθεί το μοντέλο με περισσότερες λεπτομέρειες. Για αυτό το σκοπό χρησιμοποιείται η γλώσσα προγραμματισμού CGA (Computer Generated Architecture). Αρχικά ορίζονται CGA κανόνες για τη δημιουργία ενός μοντέλου του όγκου του κτιρίου, στη συνέχεια για την πρόσοψη και κάθε πλευρά του κτιρίου και τελικά προστίθενται λεπτομέρειες για τις πόρτες, τα παράθυρα, τα μπαλκόνια κ.λπ., ανάλογα με το επιθυμητό επίπεδο λεπτομέρειας, ώστε να δημιουργηθεί το τελικό 3D μοντέλο οποιασδήποτε σύνθετης κατασκευής. Ένα σημαντικό πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η γρήγορη δημιουργία των 3D μοντέλων και η εύκολη ενημέρωσή τους από το χρήστη, σε περίπτωση αλλαγών. Κανονιστική μοντελοποίηση Με τον όρο Κανονιστική Μοντελοποίηση (Procedural Modeling) εννοείται ένα σύνολο από τεχνικές σε γραφικά υπολογιστών για τη δημιουργία 3D μοντέλων και υφών μέσω κανόνων. Το σύνολο των κανόνων μπορεί είτε να ενσωματωθεί στον αλγόριθμο, ο οποίος ρυθμίζεται από παραμέτρους, είτε να είναι ξεχωριστό από τη βασική μηχανή. Το αποτέλεσμα που προκύπτει, ονομάζεται κανονιστικό περιεχόμενο (procedural content) και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ηλεκτρονικά παιχνίδια και ταινίες, καθώς και να "μεταφορτωθεί" στο διαδίκτυο και οι διάφοροι χρήστες έχουν τη δυνατότητα να το επεξεργαστούν χειρωνακτικά. Τα κανονιστικά μοντέλα συχνά ενισχύουν τη βάση δεδομένων, γεγονός που Τράνακα Πηνελόπη 168

171 σημαίνει ότι μεγάλες σκηνές μπορούν να παραχθούν από ένα πολύ μικρό σύνολο κανόνων (Τράνακα, 2014). Παρά το γεγονός, ότι όλες οι τεχνικές μοντελοποίησης σε έναν υπολογιστή απαιτούν αλγόριθμους για τη διαχείριση και αποθήκευση δεδομένων σε κάποιο σημείο της διαδικασίας, η κανονιστική μοντελοποίηση εστιάζει στη δημιουργία ενός μοντέλου από ένα σύνολο κανόνων και όχι στην επεξεργασία του μοντέλου με χειρωνακτικές διαδικασίες από το χρήστη. Η κανονιστική μοντελοποίηση εφαρμόζεται συχνά, όταν είναι πολύ δύσκολο και χρονοβόρο να δημιουργηθεί ένα 3D μοντέλο με χρήση γενικών τεχνικών 3D μοντελοποίησης ή όταν απαιτούνται πιο εξειδικευμένα εργαλεία. Τέτοιες περιπτώσεις είναι η αρχιτεκτονική, τα τοπία, ακόμα και η βλάστηση. Η κανονιστική μοντελοποίηση είναι ένας δυναμικός τρόπος περιγραφής σύνθετων, αλλά δομημένων γεωμετριών. Μερικά σχήματα μπορεί να είναι πολύ σύνθετα στην αναπαράστασή τους, αλλά αποδεικνύεται τελικά ότι είναι πολύ πιο απλά μέσω της διαδικασίας, που δημιουργεί σταδιακά το σχήμα μέσω βασικών κανόνων και λειτουργιών. Τα κτίρια είναι ένα αντιπροσωπευτικό παράδειγμα αυτών των σύνθετων γεωμετριών, τα οποία μπορούν να θεωρηθούν ως το αποτέλεσμα μιας επαναληπτικής διαδικασίας, η οποία αντικαθιστά διαδοχικά κάποια απλά μέρη με αλλά απλά μέρη. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, η συνολική πολυπλοκότητα του παραγόμενου σχήματος, καθώς και ο αριθμός των πράξεων αυξάνονται, αλλά κάθε πράξη συνεχίζει να περιλαμβάνει μόνο βασική γεωμετρία. Η ισχύς της κανονιστικής μοντελοποίησης έγκειται στη σύνθεση απλών κανόνων, οι οποίοι κωδικοποιούν τις σημασιολογικές- γεωμετρικές σχέσεις και όχι στην εγγενή πολυπλοκότητα των εμπλεκόμενων στοιχείων. Η κανονιστική μοντελοποίηση με τη χρήση CGA Shape Grammar (γραμματική σχήματος) χρειάζεται μικρή γνώση προγραμματισμού και είναι ένα καλό σημείο εκκίνησης για όσους αναγκάζονται ή ενδιαφέρονται να μάθουν γλώσσες προγραμματισμού κατά τη χρήση τους στα GIS. Η δυνατότητα καθορισμού των όρων δόμησης μέσω παραμέτρων και η τροποποίησή τους στον πλοηγό (navigator), δείχνει άμεσα ότι είναι ένας έξυπνος τρόπος να κάνει κανείς εικονικό προγραμματισμό. Τράνακα Πηνελόπη 169

172 Η CGA (Computer Generated Architecture) γραμματική είναι μια γλώσσα προγραμματισμού, που ορίζεται για τη δημιουργία αρχιτεκτονικών 3D περιεχομένων. Η ιδέα της μοντελοποίησης, που βασίζεται στη γραμματική, είναι να καθορίσει τους κανόνες που βελτιώνουν επαναληπτικά ένα σχέδιο, με τη δημιουργία όλο και περισσότερων λεπτομερειών. Οι κανόνες αυτοί λειτουργούν σε σχήματα, τα οποία αποτελούνται από μία γεωμετρία σε ένα τοπικό προσανατολισμό και οριοθετημένο πλαίσιο (bounding box), το λεγόμενο πεδίο εφαρμογής. Οι κανόνες CGA δημιουργούνται χρησιμοποιώντας μετρητικές πληροφορίες, χρώμα και υφή των στοιχείων του κτιρίου και εφαρμόζονται στο αποτύπωμα κάθε τμήματος της ακίνητης περιουσίας (διαμέρισμα, κοινόχρηστοι χώροι, χώροι αποθήκευσης κ.λπ.). Με αυτό τον τρόπο, παράγονται 3D μοντέλα σε διάφορα επίπεδα λεπτομέρειας και σε διαφορετικές χρονικές στιγμές, τα οποία μπορούν να εξαχθούν στον κατάλληλο τύπο αρχείου (format), ώστε να εισάγονται στο αντίστοιχο ΣΓΠ. Εμπλουτισμός των δεδομένων των 5D μοντέλων Τα 3D μοντέλα που δημιουργούνται πρέπει να συνδεθούν με τις κατάλληλες ιδιότητες, οι οποίες είναι αποθηκευμένες στα αντίστοιχα shapefiles και συνεπώς με τα κτηματολογικά δεδομένα, τα οποία βρίσκονται στην εξωτερική βάση δεδομένων. Η σύνδεση αυτή επιτυγχάνεται μέσω της ανάθεσης του κατάλληλου ονόματος σε κάθε 3D μοντέλο. Για παράδειγμα, το όνομα κάθε μοντέλου μπορεί να έχει τη μορφή ID_LoDi_TIME. Έτσι, μέσω των πεδίων ID και TIME, το μοντέλο μπορεί να συνδεθεί με το κατάλληλο shapefile σε συγκεκριμένη χρονική στιγμή, με σκοπό να έχει πρόσβαση ο χρήστης στα διαθέσιμα δεδομένα. Το πεδίο LoDi ορίζει τα διάφορα επίπεδα λεπτομέρειας που έχει δημιουργηθεί το μοντέλο. Έτσι, για κάθε τμήμα της ακίνητης περιουσίας δημιουργούνται ν*μ μοντέλα, όπου το ν δείχνει για πόσα επίπεδα λεπτομέρειας έχει δημιουργηθεί το μοντέλο και το μ πόσες φορές έχει γίνει μια σημαντική αλλαγή με το πέρασμα των χρόνων (C.Ioannidis, 2015). Μια τέτοια προσέγγιση είναι χρήσιμη για πολλές εφαρμογές, όπως το 3D κτηματολόγιο, η διαχείριση της γης και των ακινήτων, ο αστικός σχεδιασμός, η αστική ανάπτυξη, η εκτίμηση των αξιών των ακινήτων και η αγροτική και αστική αναβάθμιση. Τράνακα Πηνελόπη 170

173 7.5. Εφαρμογή της nd Προσέγγισης στο Μοντέλο 2D+κλίμακα (μοντελοποίηση πολλαπλής κλίμακας) Η μοντελοποίηση των γεωχωρικών δεδομένων σε διαφορετικές κλίμακες σχετίζεται με το πώς μπορεί να αντιληφθεί και να κατανοήσει ο χρήστης το περιβάλλον, αλλά και πώς να δημιουργήσει το μοντέλο του (Van Oosterom et al, 2012). Σε κάποιες περιπτώσεις είναι προτιμότερα τα πιο απλά δεδομένα με λιγότερες λεπτομέρειες, όταν για παράδειγμα χρησιμοποιούνται για γενική επισκόπηση μιας μεγάλης σκηνής. Σε άλλες περιπτώσεις, όμως, απαιτούνται δεδομένα με μεγάλη λεπτομέρεια και ακρίβεια. Πολλές έρευνες έχουν πραγματοποιηθεί για αυτά τα μοντέλα δεδομένων (multirepresentation data models), ώσπου τελικά έγινε εισαγωγή της πολλαπλής αναπαράστασης από την NCGIA (National Center for Geographic Information and Analysis). Αρχικά το αντικείμενο αυτό είχε απασχολήσει την επιστημονική κοινότητα υπό τη μορφή μοντελοποίησης πολλαπλών γεωμετριών (multiple geometries), μοντελοποίησης αλλαγής κλίμακας μεταξύ ζεύγους αντικειμένων κ.λπ. (Stoter, Ledoux, 2012). Άρα, είναι απαραίτητη η κατανόηση του τρόπου μεταβολής των γεωπληροφοριών σε μεταβατική κλίμακα και η εφαρμογή αυτής της έννοιας ως ξεχωριστή διάσταση στις nd δομές και μοντέλα δεδομένων. Στο μοντέλο 2D+κλίμακα, η δομή δεδομένων tgap έχει δυνατότητα ενσωμάτωσης της αλλαγής κλίμακας ως ξεχωριστή διάσταση σε 2D χωρικά μοντέλα δεδομένων. Στη δομή tgap, διαφορετικές κλίμακες (LoDs) για 2D χάρτες (για παράδειγμα χρήσεις γης) ενσωματώνονται σε μία δομή 2D+κλίμακα και αποθηκεύονται ως 3D κύβοι, όπως φαίνεται στην εικόνα 58 (Stoter, Ledoux, 2012). Ξεκινώντας από ένα 3D μοντέλο, το οποίο είναι ένα τμήμα του χώρου παράγεται ένας 2D χάρτης, στον οποίο δεν υπάρχουν κενά ή επικαλύψεις. Αυτή η 2D+κλίμακα τοπολογική δομή παρουσιάζει ακριβώς τα θεμελιώδη οφέλη μιας nd προσέγγισης, η οποία ενσωματώνει την έννοια της κλίμακας στο εσωτερικό της δομής των δεδομένων. Τράνακα Πηνελόπη 171

174 Εικόνα 59: Παραδείγματα ενσωμάτωσης της 1D κλίμακας και του 2D χώρου σε 3D δομή. Στο πρώτο σχήμα, κάθε αντικείμενο του χάρτη παρουσιάζεται ως ένα πολύεδρο. Στο δεύτερο σχήμα, οι 2D χάρτες είναι διατομές αυτού του 3D μοντέλου. Στο τρίτο σχήμα, για διαδραστική χρήση πρέπει να εφαρμόζεται ένα πλαίσιο οριοθέτησης (Πηγή: Stoter, Ledoux, 2012) Εφαρμογή της nd Προσέγγισης σε 3D+κλίμακα στα Μοντέλα Πόλης Η nd προσέγγιση, η οποία ενσωματώνει τα διαφορετικά LoDs ενός 3D μοντέλου πόλης σε ένα συνεκτικό 4D μοντέλο δεδομένων, βελτιώνει σημαντικά την αποθήκευση, τήρηση και ανάλυση των 3D μοντέλων. Σε αυτόν τον 4D κύβο, η κλίμακα αντιμετωπίζεται ως μια άλλη διάσταση, η οποία είναι κάθετη προς τις τρεις χωρικές διαστάσεις. Η προσέγγιση αυτή διασφαλίζει πως δεν υπάρχουν κενά ή επικαλύψεις μεταξύ των αναπαραστάσεων στον 4D κύβο. Ο 4D κύβος, τον οποίο υποστηρίζουν αλγόριθμοι γενίκευσης, είναι σε μια κλίμακα κάτω, αυτή της αναπαράστασης του μοντέλου πόλης, δηλαδή δεν περιορίζεται στα 5 LoDs (στην περίπτωση του CityGML). Διαμερισματοποιώντας τον κύβο σε 2D+κλίμακα (εικόνα 60), προκύπτει ένα 3D μοντέλο πόλης σε οποιοδήποτε LoD (Stoter, Ledoux, 2012). Τράνακα Πηνελόπη 172

175 Εικόνα 60: Παίρνοντας μια αυθαίρετη διατομή στον 3D κύβο (2D space + 1D scale) δημιουργείται μια 2D αναπαράσταση, η οποία έχει μικτή κλίμακα: κοντά στον παρατηρητή παρουσιάζεται μεγάλη λεπτομέρεια, ενώ πιο πέρα μειώνεται. Για 4D μοντέλα (3D space + 1D scale) μπορεί να εκτελεσθεί παρόμοια εφαρμογή (Πηγή: Stoter, Ledoux, 2012). Μια ολοκληρωμένη τέτοια προσέγγιση είναι χρήσιμη για πολλές εφαρμογές, όπως για παράδειγμα η προσομοίωση θορύβου και ανέμου. Αυτές οι εφαρμογές είναι αρκετά σύνθετες και ως υπόβαθρο χρησιμοποιείται το μοντέλο πόλης. Για να είναι, όμως, αποτελεσματική η προσομοίωση απαιτούνται περισσότερες λεπτομέρειες γύρω από το υπό εξέταση αντικείμενο, ενώ πιο μακριά από αυτό επαρκεί ένα πιο χονδροειδές μοντέλο. Μία nd προσέγγιση απλοποιείται, κάνοντας μια τομή του 4D κύβου με το 3D μοντέλο, με αποτέλεσμα μια πλήρη 3D απεικόνιση, χωρίς κενά ή επικαλύψεις, με το επιθυμητό ποσοστό λεπτομέρειας (Stoter, Ledoux, 2012). Στην εικόνα 61 παρουσιάζεται ένα παράδειγμα μοντελοποίησης του θορύβου, η οποία θα μπορούσε να επωφεληθεί αν υπήρχαν περισσότερες λεπτομέρειες κοντά στο σιδηρόδρομο, όπου είναι η πηγή του θορύβου. Τράνακα Πηνελόπη 173

176 Εικόνα 61: 3D μοντελοποίηση του θορύβου (Πηγή: Stoter, Ledoux, 2012) Χωρο- χρονική Μοντελοποίηση Στην ενότητα αυτή παρουσιάζεται ο τρόπος με τον οποίο η nd προσέγγιση μπορεί να επιφέρει πλεονεκτήματα στο μοντέλο 2D+χρόνος και 3D+χρόνος. Η χρονική διάσταση των γεωπληροφοριών είναι θεμελιώδης για την καταγραφή ή παρακολούθηση αλλαγών και διαδικασιών, καθώς και για την τεκμηρίωση μελλοντικών σχεδίων. Τέτοια παραδείγματα είναι η παρακολούθηση της αλλαγής της κατάστασης ενός συνόλου συγγενών στοιχείων (π.χ. κατάτμηση γεωτεμαχίων) ή η παρακολούθηση της αλλαγής κινητών αντικειμένων (εικόνα 62). Τράνακα Πηνελόπη 174

177 Εικόνα 62: Απεικόνιση του χρόνου ως τρίτη διάσταση σε δύο περιπτώσεις: αριστερά στην κατάτμηση γεωτεμαχίων, δεξιά στη μεταβολή κινητών αντικειμένων (Πηγή: Stoter, Ledoux, 2012). Πολλά χωροχρονικά μοντέλα δεδομένων (Spatio-Temporal data models) έχουν σχεδιαστεί για τη μοντελοποίηση των μεταβολών των γεωπληροφοριών. Η σημασιολογία της χρονικής διάστασης διαφοροποιείται ανάλογα με το μοντέλο, και γενικά αναφέρεται στα εξής (Stoter, Ledoux, 2012): Η ανάλυση του χρόνου καθορίζει σε ποιες μονάδες δεδομένων (π.χ. ολόκληρο το σύνολο δεδομένων, κατηγορία αντικειμένου, ένα αντικείμενο) θα προστεθεί ένα χρονικό χαρακτηριστικό. Χρονικές λειτουργίες για χωροχρονική ανάλυση. Μια βάση μοντελοποίησης του χρόνου, η οποία θα περιγράφει το είδος των αλλαγών (π.χ. συνεχείς, διακριτές ή σταδιακές μεταβολές) που μπορούν να εμφανιστούν στην τιμή ενός θεματικού ή γεωγραφικού χαρακτηριστικού. Ένα σύστημα του χρόνου, το οποίο θα καταγράφει τη στιγμή που ένα γεγονός καταχωρίζεται στη βάση δεδομένων. Πραγματικός χρόνος, δηλαδή η χρονική στιγμή που συμβαίνει ένα γεγονός στον πραγματικό κόσμο. Η χρονική διάρκεια των πραγματικών γεγονότων. Κάποια γεγονότα διαρκούν για μια στιγμή (π.χ. μια έκρηξη ή ένα ατύχημα) και παρουσιάζονται σαν σημειακά αντικείμενα. Άλλες καταστάσεις διαρκούν περισσότερο (π.χ. το γεγονός ότι ένα κτίριο έχει κάποιον ιδιοκτήτη) και Τράνακα Πηνελόπη 175

178 είναι γραμμικά αντικείμενα, τα οποία αντιπροσωπεύουν ένα χρονικό διάστημα. Η αναπαράσταση του χρόνου μπορεί να διαφέρει από την τήρηση της διάρκειας κατάστασης ενός φαινομένου/ αντικειμένου (χρονική περίοδος), καταγράφοντας γεγονότα που συνεπάγονται αλλαγή κατάστασης (π.χ. στιγμή έναρξης και λήξης). Στον παρακάτω πίνακα φαίνεται ο τρόπος που παρουσιάζεται η διάσταση του χρόνου σε δέκα χωροχρονικά μοντέλα δεδομένων (Stoter, Ledoux, 2012). Πίνακας 3: Η αναπαράσταση του χρόνου σε χωροχρονικά μοντέλα (Πηγή: Stoter, Ledoux, 2012). Σε μια nd προσέγγιση, η ουσιαστική συσχέτιση του χρόνου με τις έννοιες του χώρου και της κλίμακας είναι σε θέση να αντιμετωπίσει πλήρως τις μεταβολές στη θέση, τα χαρακτηριστικά ή/ και την έκταση των αντικειμένων στο ενιαίο μοντέλο «χώρος- χρόνος- κλίμακα» (Stoter, Ledoux, 2012). Σε αυτό το μοντέλο, ορισμένα θέματα σχετικά με τη διάσταση του χρόνου απαιτούν ιδιαίτερη προσοχή, όπως για παράδειγμα αλλαγές στη γεωμετρία, στην τοπολογία (σε όλες τις διαστάσεις), στις ιδιότητες ή σε οποιοδήποτε συνδυασμό αυτών, ακόμα και στην αλλαγή όλων. Επιπλέον, η ολοκληρωμένη αναπαράσταση του χρόνου πρέπει να υποστηρίζει, εκτός από τις αλλαγές σε χωριστές στιγμές (αυτό υποστηρίζεται σήμερα από τα περισσότερα χωροχρονικά μοντέλα), και συνεχείς χρονικές μεταβολές, ώστε να περιγράψει την κίνηση ή μορφοποίηση των αντικειμένων, ανεξάρτητα από τον προσδιορισμό τους. Πολλές έρευνες έχουν αναδείξει την ανάγκη για ένα γενικό χωροχρονικό μοντέλο δεδομένων. Η ολοκληρωμένη προσέγγιση του «χώρου- χρόνου- Τράνακα Πηνελόπη 176

179 κλίμακας» απαιτεί ιδιαίτερη προσοχή στις τοπολογικές σχέσεις μεταξύ των διαρκώς εξελισσόμενων γεωγραφικών αντικειμένων. Τέλος, πρέπει να αντιμετωπιστεί η διαφορά μεταξύ του συστήματος του χρόνου και του πραγματικού χρόνου, με σκοπό ενδεχομένως να αντιμετωπιστούν ως δύο ξεχωριστές διαστάσεις στην προσέγγιση της nd μοντελοποίησης (Van Oosterom, Stoter, 2010) Μαθηματικές Θεωρίες για τη Μοντελοποίηση Πολλών Διαστάσεων Για την κατανόηση της προσέγγισης της 5D μοντελοποίησης γεωχωρικών δεδομένων, στην οποία η ενιαία διαχείριση του χώρου, του χρόνου και της κλίμακας πραγματοποιείται βέλτιστα, απαιτείται η μελέτη μαθηματικών θεωριών σε nd περιγραφές και η εφαρμογή τους σε καλώς ορισμένα πλαίσια για 3D χρονική και κλιμακωτή μοντελοποίηση στο πεδίο της Γεωπληροφορικής. Παρακάτω παρουσιάζονται ορισμένα παραδείγματα καθιερωμένων μαθηματικών θεωριών στην nd μοντελοποίηση (Van Oosterom, Stoter,2010): Τοπολογικά πολύεδρα (Topological polyhedra). Με βάση αυτή τη θεωρία, τα nd αντικείμενα δημιουργούνται από χαμηλότερες δομές, για παράδειγμα ένα 3D αντικείμενο αποτελείται από 2D πρόσωπα, τα οποία αποτελούνται από 1D ακμές, οι οποίες αποτελούνται από 0D κόμβους. Κανονικά πολύτοπα (Regular polytopes), η οποία βασίζεται σε μια διαίρεση του χώρου από υπερεπίπεδα, για παράδειγμα ένα αντικείμενο 3D όγκου περιγράφεται από 2D επίπεδα. Για τη μελέτη τοπολογικών χώρων που έχουν ως βάση n-διάστατα ανάλογα τρίγωνα, τα οποία αποτελούν το θεμέλιο λίθο για τα Δίκτυα Ακανόνιστων Τριγώνων (TIN) σε 2D και Τετραεδρικά Δίκτυα (Tetrahedral Network-TEN σε 3D) και των υψηλότερων διαστάσεων ισοδύναμών τους, χρησιμοποιείται η μέθοδος Simplicial Homology based n-simplexes. Η πρώτη θεωρία παρουσιάζει πλεονεκτήματα για nd μοντελοποίηση γεωχωρικών δεδομένων, γιατί ευθυγραμμίζεται με την αναπαράσταση ορίων του όγκου των 3D αντικειμένων του OGC (OGC, 1999), παρόλο που η Τράνακα Πηνελόπη 177

180 επικύρωση των αντικειμένων πρέπει να υλοποιείται με πρόσθετες λειτουργίες. Το πλεονέκτημα της δεύτερης θεωρίας είναι ότι η επισημοποίηση των nd εννοιών είναι απλή, γιατί οι δομές- αρχέτυπα που χτίζουν ένα αντικείμενο περιγράφονται με τις εξισώσεις των υπερεπιπέδων και είναι έγκυρα σε κάθε διάσταση. Τέλος, η τρίτη θεωρία είναι επωφελής για τη μοντελοποίηση γεωχωρικών δεδομένων, λόγω της Ν-simplex προσέγγισης (π.χ. τρίγωνο, τετράεδρο). Τα τρίγωνα διαθέτουν ειδικά χαρακτηριστικά, όπως η κυρτότητα, τα οποία καθιστούν εύκολη την επικύρωση αντικειμένων που αποτελούνται από χαμηλότερων διαστάσεων αρχέτυπα (και πάλι η θεωρία αυτή ισχύει σε κάθε διάσταση) (Van Oosterom, Stoter,2010). Συμπερασματικά Η καταγραφή, παρουσίαση και αξιολόγηση των εξελίξεων σε θέματα 3D/ nd κτηματολογίων και γενικότερα μοντέλων πόλεων και συστημάτων διαχείρισης γης, θεμελιώνουν την ανάγκη σύνταξης και λειτουργίας σύγχρονων συστημάτων πολλών διαστάσεων, που να απεικονίζουν αξιόπιστα τη σύνθετη νομική και φυσική πραγματικότητα. Τα 3D/ nd γεωχωρικά μοντέλα πληροφοριών (χώρος, χρόνος, κλίμακα), μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά την αποτελεσματικότητα των συστημάτων διαχείρισης γης και να προσφέρουν μια πλήρη απεικόνιση της πραγματικότητας, ενώ παράλληλα να δημιουργήσουν το πλαίσιο για την ενσωμάτωση και ανταλλαγή δεδομένων με τη χρήση σύγχρονων τεχνολογιών διαχείρισης δεδομένων και προτυποποίησης. Μια προσέγγιση nd μοντελοποίησης δεδομένων μπορεί να επιφέρει πολλά πλεονεκτήματα σε γεωχωρικές εφαρμογές. Η προσέγγιση αυτή προσφέρει ένα θεμελιώδη νέο τρόπο για τη διαχείριση της γεωπληροφορίας. Η ύπαρξη ενός ισχυρού τρόπου μοντελοποίησης δεδομένων και η ενοποίηση των nd εννοιών των γεωχωρικών δεδομένων, παρέχει μια στέρεα βάση για τα ΣΓΠ και τη δομή των χωρικών δεδομένων. Προσφέρει, δηλαδή, ουσιαστική γνώση για τον τρόπο με τον οποίο «συμπεριφέρονται» οι γεωπληροφορίες όταν αποθηκεύονται στον υπολογιστή (Stoter, Ledoux, 2012). Πολλοί χρήστες θα επωφεληθούν από αυτή την προσέγγιση. Αρχικά, αυτοί που διαχειρίζονται τις γεωχωρικές πληροφορίες, οι οποίοι είναι υπεύθυνοι για τη Τράνακα Πηνελόπη 178

181 διατήρηση και παροχή πολλών δεδομένων σε διαφορετικές κλίμακες. Μια ολοκληρωμένη προσέγγιση για τις nd έννοιες των γεωχωρικών δεδομένων επιτρέπει σε αυτούς τους οργανισμούς να είναι προετοιμασμένοι για την παροχή των πληροφοριών στο σημασιολογικό ιστό (Semantic Web) στο μέλλον. Επίσης, από μια τέτοια προσέγγιση θα επωφεληθούν οι προμηθευτές ΣΓΠ, οι οποίοι μπορούν να εφαρμόσουν τις λεπτομερείς χωρικές προσεγγίσεις για μοντελοποίηση στο σύστημά τους. Τέλος, αυτοί που πιθανώς θα επωφεληθούν παραπάνω μακροπρόθεσμα είναι οι τελικοί χρήστες των γεωπληροφοριών, οι οποίοι θα εξυπηρετούνται από ενήμερες και βελτιωμένες nd εφαρμογές και υπηρεσίες. Επομένως, η διεθνής κοινότητα των χωρικών πληροφοριών θα διαπιστώσει πολλά πλεονεκτήματα, λόγω των μεγάλων ποσών δεδομένων, τα οποία θα γίνουν προσιτά για ευρύ κοινό. Η nd προσέγγιση επιτρέπει σε οποιονδήποτε χρήστη να αναλύσει δεδομένα και να κάνει χωρικά ερωτήματα για διαφορετικές χρονικές περιόδους, χωρίς να χρειάζεται να ασχοληθεί με πολλές βάσεις δεδομένων. Παρά τις υψηλές δυνατότητες που προσφέρει μια τέτοια προσέγγιση, είναι ακόμα απαραίτητο να σημειωθεί πρόοδος στην επιστήμη και στην τεχνολογία πριν μπορέσει να είναι πλήρως λειτουργική η έννοια των 5 διαστάσεων (ή nd). Ωστόσο, μέσα από τις μελέτες φαίνεται ότι η nd μοντελοποίηση προσφέρει τη δυνατότητα επέκτασης των διαθέσιμων μονοδιάστατων μοντέλων σε μια σταδιακή προσέγγιση, δηλαδή σε μοντέλα 2D+κλίμακα, 3D+κλίμακα και 2D+χρόνος. Επομένως, στο άμεσο μέλλον θα είναι πιο προσιτά τα ενδιάμεσα μοντέλα που ενσωματώνουν πολλαπλές διαστάσεις, αλλά όχι όλες, και είναι ένα πολύ σημαντικό πρώτο βήμα για την ανάπτυξη ΣΓΠ, στα οποία θα γίνεται μοντελοποίηση σε μεγαλύτερες διαστάσεις. Στο μέλλον, η σταδιακή διαδικασία θα δείξει τον τρόπο με τον οποίο αυτά τα ενδιάμεσα μοντέλα θα μπορέσουν να επεκταθούν, ώστε να περιλαμβάνουν για παράδειγμα τη διάσταση του χρόνου σε μοντέλα πολλαπλών κλιμάκων, να επεξεργαστούν αποτελεσματικά τις χρονικές αλλαγές και να έχουν όλο το ιστορικό των διαδικασιών στην ίδια δομή δεδομένων. Αυτό θα επιτρέψει τις χωρικές ερωτήσεις σε οποιαδήποτε αυθαίρετη κλίμακα και χρονική στιγμή. Τράνακα Πηνελόπη 179

182 8. ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΚΑΙ ΝΟΜΙΚΕΣ ΠΑΡΕΜΒΑΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟΥ ΠΟΛΛΩΝ ΔΙΑΣΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ Στο κεφάλαιο αυτό αναλύεται ο τρόπος με τον οποίο θα μπορούσαν να τροποποιηθούν και να εξελιχθούν οι τεχνικές προδιαγραφές για τη δημιουργία Εθνικού Κτηματολογίου στην Ελλάδα, με σκοπό την υλοποίηση ενός σύγχρονου, ψηφιακού κτηματολογικού συστήματος πολλών διαστάσεων. Ένα σύστημα, δηλαδή, στο οποίο θα περιέχονται όλα τα τρισδιάστατα ιδιοκτησιακά αντικείμενα, με συστηματική καταγραφή της διάστασης του χρόνου και με εισαγωγή των πολλαπλών επιπέδων λεπτομέρειας. Είναι πλέον απαραίτητη η γεωμετρική αναπαράσταση της τρίτης διάστασης, η καταγραφή του χρόνου διάρκειας κάθε δικαιώματος και η εισαγωγή της κλίμακας, δηλαδή της λεπτομέρειας στην καταγραφή και απόδοση των κτηματολογικών αντικειμένων. Στόχος, λοιπόν, της εργασίας είναι η περιγραφή της δημιουργίας ενός nd κτηματολογίου, στο οποίο θα καταγράφεται και θα απεικονίζεται κάθε χρονική στιγμή η χωρική κατάσταση των σύνθετων εμπράγματων δικαιωμάτων και θα συνεπάγεται την κλίμακα, άρα την ακρίβεια και τις ιδιότητες των χωρικών πληροφοριών. Οι πληροφορίες που περιέχει ένα τέτοιο σύστημα πρέπει να είναι στη σωστή κλίμακα και ενήμερες κάθε χρονική στιγμή, ώστε να επιτευχθεί η αποτελεσματικότερη διαχείριση του υπερκείμενου και υποκείμενου χώρου των γεωτεμαχίων. Για αυτό το λόγο, η υλοποίηση ενός σύγχρονου κτηματολογίου πολλών διαστάσεων απαιτεί υψηλό βαθμό οργάνωσης, ώστε να επιτευχθεί η σωστή λειτουργία και ανάπτυξή του. Ένα ψηφιακό 5D Κτηματολόγιο πρέπει να περιλαμβάνει 5D κτηματολογικά δεδομένα, εφαρμογές και συστήματα απεικόνισης όλα στις 5 διαστάσεις. Αρχικά, γίνεται μια σύντομη περιγραφή της ελληνικής πραγματικότητας και του ισχύοντος νομοθετικού πλαισίου που ισχύει για τη σύνταξη του Εθνικού Κτηματολογίου. Το Υπουργείο Περιβάλλοντος και Ενέργειας ενέκρινε τον Απρίλιο του 2016 το Τεύχος των Τεχνικών Προδιαγραφών Μελετών Κτηματογράφησης. Βασικοί στόχοι των προδιαγραφών αυτών είναι η συλλογή του συνόλου των πληροφοριών που απαιτούνται για τις κτηματολογικές εγγραφές, η συνεχής ενημέρωση της κτηματολογικής βάσης δεδομένων, η Τράνακα Πηνελόπη 180

183 προσαρμογή των διαδικασιών κτηματογράφησης στις αλλαγές του θεσμικού πλαισίου του Εθνικού Κτηματολογίου, η εξασφάλιση της ομοιογένειας των παραγόμενων προϊόντων κάθε φάσης της, η τυποποίηση των διαδικασιών με χρήση της πληροφορικής και ο έλεγχος της ποιότητας των εργασιών σε όλη τη διάρκεια της μελέτης Νομοθετικό Πλαίσιο Ο Αστικός Κώδικας του 1946 ρυθμίζει τα βασικά ζητήματα σχετικά με την ιδιοκτησία της γης και την κυριότητα, σε συνέχεια του ρωμαϊκού δικαίου, το οποίο όριζε ότι ο κύριος του εδάφους είναι και ο κύριος ολόκληρου του υπερκείμενου σε αυτόν χώρου, καθώς και του χώρου κάτω από την επιφάνεια του εδάφους (superficies cedit solo). Προβλήματα και συγχύσεις δημιουργούνται από τον προγενέστερο του Αστικού Κώδικα Νόμου 3741/ 1929 «περί ιδιοκτησίας κατ ορόφους», σύμφωνα με το άρθρο 1 του οποίου, «αναγνωρίζεται η διηρημένη κατ ορόφους ή μέρη αυτών ιδιοκτησία επί του αυτού οικοδομήματος». Οπότε άμεσα προκύπτει, ότι στον ελλαδικό χώρο λαμβάνουν χώρα δύο μορφές οριζόντιας ιδιοκτησίας, είτε με τη μορφή της «κεχωρισμένης οριζοντίου ιδιοκτησίας», δηλαδή της χωριστής ιδιοκτησίας ορόφου ή τμήματος αυτού, είτε με τη μορφή της «οριζοντίου ιδιοκτησίας μετά συγκυριότητας», η οποία είναι και η συνήθης μορφή οριζόντιας ιδιοκτησίας. Εκτός από το νόμο περί ιδιοκτησίας κατά ορόφους, υπάρχει ο νόμος «περί μεταλλειοκτησίας», που επίσης αποτελεί εξαίρεση του κανόνα. Σύμφωνα, λοιπόν, με τις διατάξεις του Α.Κ., η κυριότητα πάνω σε ακίνητο εκτείνεται, εφόσον ο νόμος δεν ορίζει κάτι διαφορετικό, στο χώρο πάνω και κάτω από το έδαφος (άρθρο 1001 του Α.Κ.), δεν μπορεί όμως ο κύριος να απαγορεύσει ενέργεια που επιχειρείται σε τέτοιο ύψος ή βάθος, ώστε να μην εξαρτά κανένα συμφέρον από την απαγόρευση. Επιπλέον, σύμφωνα με τα άρθρα 953 και 954 του Α.Κ., τα συστατικά μέρη πράγματος, αυτά δηλαδή που δεν μπορούν να αποχωριστούν χωρίς βλάβη του κυρίως πράγματος ή αλλοίωση της ουσίας ή του προορισμού τους, δεν μπορεί να είναι χωριστά αντικείμενα κυριότητας ή άλλου εμπράγματου δικαιώματος. Ως τέτοια εννοούνται αυτά που έχουν συνδεθεί σταθερά με το έδαφος (ιδίως οικοδομήματα), τα προϊόντα του ακινήτου, εφόσον συνέχονται με το έδαφος, το Τράνακα Πηνελόπη 181

184 νερό κάτω από το έδαφος και η πηγή, καθώς και οι σπόροι μόλις σπαρθούν και τα φυτά μόλις φυτευτούν. Το άρθρο 1002 του Α.Κ. ορίζει την ιδιοκτησία ορόφου, ως κυριότητα χωριστή σε όροφο οικοδομής ή σε διαμέρισμα ορόφου, που μπορεί να συσταθεί μόνο με δικαιοπραξία του κυρίου του όλου ακινήτου. Όροφοι θεωρούνται και τα υπόγεια, καθώς και τα δωμάτια κάτω από τη στέγη. Σε περίπτωση ιδιοκτησίας ορόφου, ο κύριος ορόφου ή διαμερίσματος είναι αυτοδικαίως συγκύριος εξ αδιαιρέτου κατ' ανάλογη μερίδα πάνω στα μέρη του όλου ακινήτου, τα οποία χρησιμεύουν στην κοινή χρήση και των λοιπών κυρίων, όπως είναι ιδίως το έδαφος, τα θεμέλια, οι τοίχοι, η στέγη και η αυλή (άρθρο 1117 του Α.Κ.). Η διάταξη αυτή, μαζί με το νόμο 3741/29 και το διάταγμα 1024/1971, συνιστούν το νομικό πλαίσιο για την οριζόντια ιδιοκτησία (ιδιοκτησία κατά ορόφους), που περιορίζει την «έκταση» της ιδιοκτησίας από το χώρο πάνω και κάτω από το έδαφος, που προβλέπει το άρθρο 1001 του Α.Κ.. Η μορφή αυτή συνιδιοκτησίας συναντάται σε ποικιλία μορφών, από πολυκατοικίες διαμερισμάτων μέχρι κτήρια πολλαπλών/ μικτών χρήσεων για οικιστικούς ή εμπορικούς σκοπούς. Τα κτήρια αυτά έχουν συχνά τμήμα ιδιωτικής χρήσης και κοινόχρηστης, όπου συνυπάρχουν π.χ. γραμμές δικτύων υποδομών και χρήζουν ιδιαίτερης ρύθμισης των ορίων ισχύος αυτών των δικαιωμάτων. Η νομοθεσία που ορίζει τη λειτουργία του ελληνικού κτηματολογίου είναι το Άρθρο 24 2 εδ. γ του Συντάγματος, σύμφωνα με το οποίο καθιερώνεται η υποχρέωση του Κράτους για τη σύνταξη του Εθνικού Κτηματολογίου. Το θεσμικό πλαίσιο για τη σύνταξη και τήρηση του Ε.Κ. περιλαμβάνει δύο βασικά νομοθετήματα, ένα για τη διαδικασία της κτηματογράφησης (Ν.2308/95 «Κτηματογράφηση για την δημιουργία του Εθνικού Κτηματολογίου και λοιπές διατάξεις») και ένα για την τήρηση και λειτουργία του Κτηματολογίου (Ν.2664/98 «Εθνικό Κτηματολόγιο και άλλες διατάξεις»). Ο Ν.2308/95 αφορά στην κτηματογράφηση για τη δημιουργία Ε.Κ. και στις διαδικασίες ως τις πρώτες εγγραφές στα Κ.Β. και άλλες διατάξεις. Ο νόμος περιλαμβάνει την κήρυξη των περιοχών υπό κτηματογράφηση, τις δηλώσεις εγγραπτέων δικαιωμάτων, τη σύνταξη προσωρινών κτηματολογικών διαγραμμάτων, τη διαδικασία της πρώτης ανάρτησης των ενστάσεων, την Τράνακα Πηνελόπη 182

185 αναμόρφωση διαγραμμάτων και πινάκων, τη διαδικασία της δεύτερης ανάρτησης, τη δημιουργία, σύνταξη και λειτουργία των πρωτοβάθμιων και δευτεροβάθμιων επιτροπών εξέτασης ενστάσεων, τη διαδικασία περαίωσης της κτηματογράφησης και τη δημιουργία των πρώτων εγγραφών. Ο Ν.2664/98 αναφέρει το αντικείμενο των κτηματολογικών εγγραφών, τη δαπάνη εγγραφής, τη διαδικασία πρώτων εγγραφών, τις αμφισβητήσεις, την οριστικοποίηση πρώτων εγγραφών, τα έννομα αποτελέσματα, τις περιερχόμενες ιδιοκτησίες στο δημόσιο, τα ακίνητα με την οριστικοποίηση των πρώτων εγγραφών, τη δομή των Κ.Β. και των κτηματολογικών φύλλων, τις καταχωρημένες πράξεις, το μαχητό τεκμήριο ακρίβειας των κτηματολογικών εγγραφών και τη δημόσια πίστη, τη διαδικασία εγγράφων, τη διόρθωση κτηματολογικών στοιχείων και τη δημοσιότητα αυτών, τη μετάβαση από το σύστημα μεταγραφών και υποθηκών στο σύστημα του Ε.Κ., τους δασικούς χάρτες και τη διαδικασία αναγνώρισης της δασικής περιουσίας. Ο Ν.2308/95 αφορά στην κτηματογράφηση για τη δημιουργία Ε. Κ. και στις διαδικασίες ως τις πρώτες εγγραφές στα Κ.Β. και άλλες διατάξεις. Ο νόμος περιλαμβάνει την κήρυξη των περιοχών υπό κτηματογράφηση, τις δηλώσεις εγγραπτέων δικαιωμάτων, τη σύνταξη προσωρινών κτηματολογικών διαγραμμάτων, τη διαδικασία της πρώτης ανάρτησης των ενστάσεων, την αναμόρφωση διαγραμμάτων και πινάκων, τη διαδικασία της δεύτερης ανάρτησης, τη δημιουργία, σύνταξη και λειτουργία των πρωτοβάθμιων και δευτεροβάθμιων επιτροπών εξέτασης ενστάσεων, τη διαδικασία περαίωσης της κτηματογράφησης και τη δημιουργία των πρώτων εγγραφών. Ο Ν.2664/98 αναφέρει το αντικείμενο των κτηματολογικών εγγραφών, τη δαπάνη εγγραφής, τη διαδικασία πρώτων εγγραφών, τις αμφισβητήσεις, την οριστικοποίηση πρώτων εγγραφών, τα έννομα αποτελέσματα, τις περιερχόμενες ιδιοκτησίες στο δημόσιο, τα ακίνητα με την οριστικοποίηση των πρώτων εγγραφών, τη δομή των Κ.Β. και των κτηματολογικών φύλλων, τις καταχωρημένες πράξεις, το μαχητό τεκμήριο ακρίβειας των κτηματολογικών εγγραφών και τη δημόσια πίστη, τη διαδικασία εγγράφων, τη διόρθωση κτηματολογικών στοιχείων και τη δημοσιότητα αυτών, τη μετάβαση από το σύστημα μεταγραφών και υποθηκών στο σύστημα του Ε.Κ., τους δασικούς χάρτες και τη διαδικασία αναγνώρισης της δασικής περιουσίας. Τράνακα Πηνελόπη 183

186 Οι παραπάνω νόμοι τροποποιήθηκαν διαδοχικά με τους νόμους 2508/1997, 3208/2003, 3127/2003, 3212/2003, 3481/2006, 3983/2011 και τελευταία με το νόμο 4164/2013. Με τις τροποποιήσεις αυτές επιχειρήθηκε σταδιακά η προσαρμογή της νομοθεσίας για το Ε.Κ. στις απαιτήσεις της πράξης, όπως αυτές αναδείχθηκαν από την εμπειρία της εφαρμογής του θεσμού Γενικά Χαρακτηριστικά Ένα κτηματολογικό σύστημα προσδιορίζεται πάντα βάσει των συνθηκών που επικρατούν μια χρονική περίοδο σε κάθε χώρα, σε κοινωνικό, οικονομικό, τεχνικό και τεχνολογικό επίπεδο. Σκοπός των κυβερνήσεων, κυρίως μέσω της ηλεκτρονικής διακυβέρνησης (e-government), είναι η παροχή, με εύκολο τρόπο κάθε χρονική στιγμή, αξιόπιστης πληροφορίας για τη γη, τα δικαιώματα που ασκούνται σε αυτή, τους φορείς άσκησης των δικαιωμάτων, τη θέση και το μέγεθος των ακινήτων, μέσα από ένα σύγχρονο ψηφιακό χαρτογραφικό υπόβαθρο και μια σειρά από συμπληρωματικές πληροφορίες, όπως η χρήση και η αξία της γης. Ωστόσο, αυτό το πετυχαίνουν λιγότερες από πενήντα χώρες σε όλο τον κόσμο (Αρβανίτης, 2016). Η Ελλάδα ξεκίνησε μια προσπάθεια για την επίτευξη αυτού του στόχου τα τελευταία χρόνια, αλλά απαιτείται ακόμη πολύς δρόμος και πολλή γνώση και εμπειρία, ώστε να πλησιάσει σε ικανοποιητικό επίπεδο τις προηγμένες χώρες στον τομέα του κτηματολογίου. Οι επιλογές και το νομοθετικό πλαίσιο της ελληνικής πολιτείας για την υλοποίηση ενός κτηματολογικού συστήματος ορίζουν το εξής (Αρβανίτης, 2016): «Το Κτηματολόγιο είναι εκείνο το Ενιαίο Σύστημα Πληροφοριών, το οποίο αποδεικνύει την τεχνική και τη νομική κατάσταση όλων των ακινήτων, ανεξάρτητα από τη χρήση τους ή τα άλλα δεδομένα τους, σε κάθε χρονική στιγμή και αποδίδει επίσης και πρόσθετες πληροφορίες για την άσκηση πολιτικής γης». Στην Ελλάδα και σε άλλες χώρες, για τη σύνταξη του κτηματολογίου, που δεν υφίσταται ως θεσμός, επιλέγονται μεθοδολογίες και τεχνικές, με σκοπό τη γρήγορη ολοκλήρωση του έργου κτηματογράφησης, με διοικητικές διαδικασίες καταγραφής των δικαιωμάτων, με περιορισμό της ακρίβειας των αποτυπώσεων, με αξιοποίηση του ιδιωτικού τομέα σε σημαντικό βαθμό και με ενεργή συμμετοχή των δικαιούχων. Τράνακα Πηνελόπη 184

187 Στην Ελλάδα επικρατούν χρόνια προβλήματα, τα οποία δυσχεραίνουν την υλοποίηση του έργου. Τέτοια προβλήματα οφείλονται κυρίως στο ιδιοκτησιακό καθεστώς και συγκεκριμένα στο νομικό πλαίσιο, στην έλλειψη τίτλων ή στην ύπαρξη μη ισχυρών τίτλων, στις καταπατήσεις και παράνομες κατατμήσεις, στο γεγονός ότι ακίνητα που είναι καταγραμμένα στα Υποθηκοφυλακεία δεν υπάρχουν ή δεν μπορούν να εντοπισθούν, στο ότι διοικητικές πράξεις και έργα (π.χ. αναδασμοί, απαλλοτριώσεις, επεκτάσεις σχεδίων πόλεων) υλοποιούνται ταυτόχρονα με τη σύνταξη του κτηματολογίου κ.ά.. Επιπρόσθετα, η απουσία αξιόπιστων χαρτών και οι διαφορετικές τεχνικές προδιαγραφές σύνταξής τους από πολλούς φορείς έχουν ως αποτέλεσμα ένα αναξιόπιστο χαρτογραφικό υπόβαθρο, το οποίο τελικά δημιουργεί προβλήματα (Αρβανίτης, 2016). Το πρώτο ενιαίο υπόβαθρο σε μεγάλες κλίμακες δημιουργήθηκε από την ΕΚΧΑ ΑΕ το 2009, με τη μορφή ορθοεικόνων LSO και VLSO. Στην Ελλάδα, όπως αναφέρθηκε και παραπάνω, ο νόμος 2308 του 1995 ορίζει τις βασικές αρχές και το γενικό πλαίσιο για την υλοποίηση της κτηματογράφησης, χωρίς να μεταβάλλει τους ισχύοντες κανόνες του ουσιαστικού δικαίου σχετικά με τα εμπράγματα δικαιώματα. Η κτηματογράφηση, η σύνταξη δηλαδή του κτηματολογίου, ορίζεται ως η διαδικασία καταγραφής των συννόμως αποκτηθέντων εμπράγματων ή άλλων εγγραπτέων δικαιωμάτων, των φυσικών ή νομικών προσώπων σε ακίνητα μιας συγκεκριμένης περιοχής και η σύνδεση των δικαιωμάτων αυτών με τα αντίστοιχα ακίνητα (Αρβανίτης, 2016). Σκοπός της κτηματογράφησης είναι η συλλογή, επεξεργασία και καταγραφή των εμπράγματων και άλλων εγγραπτέων δικαιωμάτων ανά ακίνητο και, αφετέρου, στη συλλογή και επεξεργασία στοιχείων που θα επιτρέψουν την κατά το δυνατόν ακριβέστερη απεικόνιση των γεωτεμαχίων στο κτηματολογικό διάγραμμα. Το κτηματολόγιο στην Ελλάδα μελετάται, συντάσσεται και λειτουργεί υπό την ευθύνη της εταιρείας «Εθνικό Κτηματολόγιο & Χαρτογράφηση ΑΕ» (ΕΚΧΑ ΑΕ), μετονομασία της εταιρείας «Κτηματολόγιο ΑΕ» έπειτα από την κατάργηση του Οργανισμού Κτηματολογίου και Χαρτογράφησης Ελλάδας (ΟΚΧΕ). Το παλιό σύστημα των Υποθηκών και Μεταγραφών αναμένεται να αντικατασταθεί από το θεσμό του Κτηματολογίου. Με βάση το Ν. 4164/2013, η ΕΚΧΑ ΑΕ αποτελεί τον κύριο φορέα του κτηματολογίου στην Ελλάδα και το Υπουργείο Τράνακα Πηνελόπη 185

188 Περιβάλλοντος, Ενέργειας και Κλιματικής Αλλαγής (ΥΠΕΚΑ) αναλαμβάνει διευρυμένο ρόλο, καθώς σε αυτό ανήκουν πλέον τα κτηματολογικά γραφεία και επεκτείνονται οι αρμοδιότητές του σε θέματα γεωχωρικών πληροφοριών και έκδοσης κανονιστικών πράξεων (Αρβανίτης, 2014). Το υπό εξέλιξη Εθνικό Κτηματολόγιο βασίζεται σε 2D καταγραφή των ιδιοκτησιών, η οποία δεν μπορεί να απεικονίσει αποτελεσματικά όλες τις σύνθετες περιπτώσεις της πολυστρωματικής πραγματικότητας των εμπράγματων δικαιωμάτων, ενώ ταυτόχρονα δεν περιλαμβάνει την καταχώριση του χρόνου ως πληροφορία του. Ειδικά σήμερα, με τις σημαντικές δυνατότητες και την πρόοδο της νέας τεχνολογίας σε θέματα nd μοντελοποίησης, ανάλυσης και απεικόνισης του χώρου, η επέκταση του κτηματολογικού μοντέλου σε αυτή την κατεύθυνση μοιάζει εφικτή και ήδη εφαρμόζεται σε κάποιο βαθμό ή είναι σε πειραματικό στάδιο σε ορισμένα προηγμένα κτηματολογικά συστήματα. Οι βασικές ιδιοκτησίες που καταγράφονται στο Ε.Κ. είναι: τα γεωτεμάχια η οριζόντια ιδιοκτησία η κάθετη ιδιοκτησία η σύνθετη κάθετη ιδιοκτησία οι ειδικές ιδιοκτησίες τα ορυχεία Όλα τα παραπάνω αναφερόμενα κτηματολογικά αντικείμενα αποτελούν nd ιδιοκτησιακά αντικείμενα, που βρίσκονται κάτω ή πάνω από την επιφάνεια της γης, χαρακτηρίζονται δηλαδή από την ύπαρξη της τρίτης διάστασης και από τη χρονική διάρκεια. Η νομική διάσταση των όρων τους είναι σήμερα και η λύση που παρέχεται για την καταγραφή στον nd χώρο των πραγματικών και πλασματικών αντικειμένων στο Ε.Κ.. Τράνακα Πηνελόπη 186

189 8.3. Ανάγκη Θέσπισης Κατάλληλου Νομοθετικού Πλαισίου Η σύνθετη και πολύπλοκη ελληνική νομοθεσία είναι αυτή που καταδεικνύει την αναγκαιότητα ορισμού και σύλληψης μιας νέας φόρμας κτηματολογικής καταγραφής, που να διαχωρίζει τις ιδιοκτησίες ανά επίπεδο, με «κλειδί» το βάθος ή το ύψος από την επιφάνεια του εδάφους και τη χρονική συνιστώσα. Στην Ελλάδα δεν υπάρχει θεσμικό πλαίσιο σχετικά με τα αντικείμενα πολλών διαστάσεων, γιατί πρώτον δεν υπάρχει γενική ή ειδική νομοθεσία που να ορίζει την περιγραφή των αντικειμένων αυτών και δεύτερον δεν υπάρχει ειδική νομοθεσία, η οποία να περιγράφει τις προδιαγραφές για τοπογραφικά σχέδια σε nd, δηλαδή σε πολλαπλές κλίμακες. Ο νομοθέτης έχει προβλέψει τη δυνατότητα για αλλαγές στη δομή και τη διάρθρωση του κτηματολογίου, έτσι ώστε να υπάρχει η δυνατότητα μελλοντικής διεύρυνσης σε περιπτώσεις, που η σημερινή μορφή του κτηματολογίου δεν μπορεί να δώσει λύση (Δημοπούλου, 2010). Συγκεκριμένα, σύμφωνα με το Ν.2664/1998, Άρθρο 2, παράγραφος 6 («Αρχή του Ανοιχτού Κτηματολογίου»), το κτηματολόγιο διέπεται από «την αρχή της καταλληλότητας του Κτηματολογίου ως συστήματος δεκτικού καταχώρισης και πρόσθετων κατηγοριών πληροφοριών σε οποιοδήποτε χρόνο στο μέλλον μας». Είναι προφανές, λοιπόν, ότι η μετάβαση σε ένα nd κτηματολογικό σύστημα απαιτεί αρκετές αλλαγές στους νόμους που διέπουν το Ε.Κ.. Επομένως, το πρώτο βήμα για την υλοποίηση ενός nd κτηματολογικού συστήματος είναι η θέσπιση ενός νέου νομοθετικού πλαισίου, όπως το αντίστοιχο του δισδιάστατου κτηματολογίου, ή ο εμπλουτισμός του υπάρχοντος πλαισίου, στα σημεία εκείνα που αφορούν τις περιπτώσεις που χρήζουν 3D, 4D ή/και 5D καταγραφής. Πρέπει να δημιουργηθεί, λοιπόν, το κατάλληλο νομικό πλαίσιο, το οποίο θα προσδιορίζει με ακρίβεια τόσο τη διαδικασία και τα μέσα, προκειμένου να πραγματοποιηθεί nd κτηματολογική καταγραφή (ηλεκτρονική εφαρμογή, τεχνικό προσωπικό, τρόπος απόδειξης και νομικής και τεχνικής αποτύπωσης τέτοιων δικαιωμάτων που χρήζουν nd καταγραφής, προθεσμίες υποβολής σχετικών δηλώσεων ιδιοκτητών), όσο και την εν γένει νομική «μεταχείριση» των ιδιοκτησιακών αυτών δικαιωμάτων. Τράνακα Πηνελόπη 187

190 Το πιο σημαντικό εργαλείο για την υλοποίηση ενός κτηματολογίου πολλών διαστάσεων είναι η χρήση διεθνών προτύπων, όπως αυτά που αναλύθηκαν σε προηγούμενα κεφάλαια, για παράδειγμα το LADM και το CityGML. Οι προδιαγραφές κάθε χώρας μπορούν να προσαρμοστούν στις οδηγίες των μοντέλων αυτών, ώστε να επιτευχθεί το καλύτερο δυνατό αποτέλεσμα. Σύμφωνα με τον Kaufmann, η έλλειψη κοινής ορολογίας σε θέματα κτηματολογίου αποτελεί σημαντικό πρόβλημα, που αντιμετωπίζεται με την ανάπτυξη μιας οντολογίας, που στοχεύει να τυποποιήσει τις κτηματολογικές έννοιες και να επιλύσει τελικά πολλά επικοινωνιακά προβλήματα. Σε αυτό το πλαίσιο πρέπει να κινηθεί και η ελληνική νομοθεσία, ώστε να μπορεί το κτηματολόγιο να αποτελέσει ένα πολύ ισχυρό εργαλείο και να αποκτήσει τη δυναμική του ως θεσμός υποστήριξης αναπτυξιακών παρεμβάσεων, με βάση τα δεδομένα πολλών διαστάσεων για το ιδιοκτησιακό καθεστώς. Συμπερασματικά, η Πολιτεία πρέπει να κατοχυρώσει νομοθεσία με ένα σύνολο από τεχνικές προδιαγραφές, οι οποίες θα ορίζουν σαφώς όλες τις διαδικασίες χαρτογράφησης που πρέπει να εκτελεστούν για την nd κτηματολογική εγγραφή. Οι προδιαγραφές αυτές πρέπει να αντιμετωπίζουν όλες τις τεχνικές πτυχές του έργου, να καθορίζουν την ποιότητα και την ποσότητα των προϊόντων που πρόκειται να παραδοθούν και να αναφέρονται σε τοπογραφικές μεθόδους συλλογής των δεδομένων πολλών διαστάσεων, στη διαχείρισή τους, στην αποθήκευση των δεδομένων μέσα στη νέα κτηματολογική βάση, στην οπτικοποίηση τους κ.λπ Χρήση της Τεχνολογίας Στις προδιαγραφές πρέπει να ορίζεται σαφώς η χρήση των νέων, εξελιγμένων τεχνολογιών απόκτησης, αποθήκευσης, επεξεργασίας και παρουσίασης των χωρικών δεδομένων, με σκοπό την αποτελεσματικότερη δημιουργία nd μοντέλων των κτηματολογικών αντικειμένων. Η ανάπτυξη νέων τεχνολογιών (βάσεις δεδομένων, απόκτηση δεδομένων, παγκόσμιο σύστημα δορυφορικής πλοήγησης κ.ά.) δίνουν νέες προοπτικές. Είναι πολύ σημαντικό, η τεχνολογία πληροφοριών να είναι σε θέση να δημιουργεί συστήματα διαχείρισης της γης, τα οποία θα μπορούν να λειτουργούν σε δυναμικό περιβάλλον με μεταβαλλόμενες απαιτήσεις. Τράνακα Πηνελόπη 188

191 Για ένα nd κτηματολογικό σύστημα, η τεχνολογία αποτελεί τη γνώση και χρήση εργαλείων, μεθόδων και μοντέλων για την ορθή λειτουργία του. Είναι αποδεκτό ότι η τεχνολογική εξέλιξη επιτρέπει την αποδοτικότερη λειτουργία του κτηματολογίου, τόσο κατά τη φάση υλοποίησης, όσο και στην εφαρμογή του. Η λειτουργικότητα του πρέπει να αναπτύσσεται σύμφωνα με την εξέλιξη των υπολογιστών και τις μεθόδους απόκτησης δεδομένων. Σήμερα, τα Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών, καθώς και άλλα συστήματα χωρικής ανάλυσης, διευρύνουν τις εφαρμογές στα κτηματολογικά συστήματα και είναι δυνατόν να αναλύουν και να διερευνούν κτηματολογικά στοιχεία. Αναπόφευκτα, ένα nd κτηματολόγιο πρέπει να υλοποιηθεί με την ανάπτυξη nd CAD, nd GIS και nd DBMS (Σύστημα Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων), τα οποία θα παρέχουν τη δυνατότητα για τη δημιουργία, την ενημέρωση, την ανάλυση και την οπτικοποίηση των nd κτηματολογικών αντικείμενων και του πολυδιάστατου χαρακτήρα της κυριότητας τη γης, τους περιορισμούς και τις ευθύνες. Πρέπει να σημειωθεί ότι, τα τωρινά 2D κτηματολογικά δεδομένα είναι απαραίτητα για τη δημιουργία του nd κτηματολογίου και η συμβολή τους είναι ιδιαιτέρως σημαντική, γιατί αποτελούν τα υπόβαθρα για τη δημιουργία των αντικειμένων πολλών διαστάσεων Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών Πολλών Διαστάσεων Σε ένα εξελιγμένο ψηφιακό 5D κτηματολόγιο απαιτείται ένα προηγμένο 5D ΣΓΠ, με σκοπό την ενσωμάτωση γεωγραφικών δεδομένων πολλών διαστάσεων για τη διαχείριση των διαφόρων τύπων πληροφορίων, εισάγοντας τη διάσταση του χώρου, του χρόνου και της κλίμακας. Πρέπει, λοιπόν, να διαμορφωθεί ένα 5D ΣΓΠ, με το οποίο θα δημιουργούνται 3D μοντέλα σε διαφορετικές χρονικές στιγμές και κλίμακες, σε συνδυασμό με χωρικές και χρονικές ιδιότητες, καθώς και με αστικά και κτηματολογικά δεδομένα. Συγκεκριμένα, για τις ανάγκες ενός 5D κτηματολογίου πρέπει να γίνει επέκταση των δυνατοτήτων των 2D κτηματολογικών ΣΓΠ με εισαγωγή της υψομετρικής πληροφορίας, της διάστασης του χρόνου και της κλίμακας. Τράνακα Πηνελόπη 189

192 Παρακάτω παρουσιάζονται ενδεικτικά διάφορες λειτουργίες που πρέπει να υποστηρίζει ένα 5D ΣΓΠ, το οποίο θα έχει τη δυνατότητα να εκτελεί χωρικές λειτουργίες και να περιέχει τη διάσταση του χρόνου και της κλίμακας: Λειτουργίες ανάκτησης, όπως ποια είναι η τρέχουσα πληροφορία για ένα συγκεκριμένο αντικείμενο. Λειτουργίες ερωτημάτων, για παράδειγμα ανάκτηση δεδομένων που ικανοποιούν συγκεκριμένες συνθήκες. Ενιαία ανάλυση χωρικών και σημασιολογικών δεδομένων, για παράδειγμα ταξινόμηση, μέτρηση κ.τ.λ.. Λειτουργίες γειτνίασης, για παράδειγμα τοπογραφικές λειτουργίες, αναζήτηση. Λειτουργίες συνδεσιμότητας, ζωνών επιρροής κ.τ.λ.. Υπολογισμό αποστάσεων εμβαδού και όγκου στην τρίτη διάσταση. Πλήρη περιγραφή των καταγραφών (πότε έγινε η αρχική εγγραφή και σε περίπτωση αλλαγής καθεστώτος πότε τελείωσε). Ανάλυση, επεξήγηση, εκμετάλλευση, πρόβλεψη, με σκοπό τη χρήση των κτηματολογικών δεδομένων για χωρικό σχεδιασμό. Ανάλυση τάσεων (μέσες τιμές αγοράς). Εξελίξεις στις πρόσφατα εγγεγραμμένες υποθήκες. Αναπροσαρμογή των αξιών ακινήτων σε μεγαλύτερες χρονικές περιόδους. Εντοπισμός συναλλαγών για ένα ορισμένο αντικείμενο σε ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα. Ενημέρωση/ εισαγωγή νέων πληροφοριών. Στα κτηματολογικά συστήματα αυτή είναι η σημαντικότερη εργασία. Μπορεί, επίσης, να γίνεται παροχή ενημερωμένων αρχείων σε πελάτες, σε περίπτωση που επιθυμούν να έχουν ένα αντίγραφο των κτηματολογικών τους στοιχείων για συγκεκριμένο σκοπό. Ποιοτικός έλεγχος, παρακολούθηση και κατά συνέπεια αξιολόγηση νέων δεδομένων σύμφωνα με τα παλιά, για παράδειγμα κατά την κτηματολογική ενημέρωση ενός χάρτη. Μια τέτοια διαδικασία συνεπάγεται τη δημιουργία ενός νέου κτηματολογικού χάρτη. Το ίδιο ισχύει και στη μετατροπή ενός αναλογικού κτηματολογικού χάρη σε ψηφιακό. Τράνακα Πηνελόπη 190

193 Προγραμματισμός του σχεδιασμού (στα κτηματολογικά συστήματα υπάρχουν πολλά παραδείγματα, λόγω των πολλών διαδοχικών διαδικασιών που γίνονται). Αναπαράσταση, δημιουργία, δηλαδή, χαρτών ή πινάκων μιας χρονικής διαδικασίας. Ο τελικός στόχος ενός nd Σ.Γ.Π. πρέπει να είναι η ολοκλήρωση ενός nd μοντέλου της πραγματικότητας για τοπογραφικά και περιγραφικά αντικείμενα. Αυτό που φαίνεται συνετό από τους ερευνητές, είναι η δημιουργία πραγματικών nd εννοιών για το κτηματολόγιο, μέσω της εξέλιξης της έννοιας του κτηματολογικού γεωτεμαχίου από ένα 2D χωρικό τμήμα σε μια εκτεταμένη κτηματολογική μονάδα. Οποιοδήποτε nd κτηματολογικό αντικείμενο και αν επιλεχθεί, πρέπει να επιτευχθεί ένα συγκεκριμένο επίπεδο nd χωρικής ανάλυσης. Είναι απαραίτητο, λοιπόν, ένα ΣΓΠ, το οποίο θα μπορεί να αποθηκεύσει, να διαχειριστεί και να απεικονίσει όλες τις πληροφορίες μιας κτηματολογικής εγγραφής, συμπεριλαμβανομένων και των αλλαγών που πραγματοποιούνται στη γεωμετρία και στις ιδιότητες των γεωτεμαχίων με το πέρασμα του χρόνου. Οι χωρικές πληροφορίες με το ιστορικό των αλλαγών απαιτούνται για τη σωστή λειτουργία της ίδιας της διαδικασίας εγγραφής, αλλά και για τη βιωσιμότητα του συστήματος διαχείρισης της γης (Leksono, 2011) Δομή των Τεχνικών Προδιαγραφών Για τη μετάβαση σε ένα κτηματολόγιο πολλών διαστάσεων πρέπει να γίνει ανάλυση της υπάρχουσας βάσης δεδομένων του Ε.Κ., επιλογή των κατάλληλων εργαλείων/ λογισμικών, μετασχηματισμός της γεωμετρίας του γεωτεμαχίου και δημιουργία nd προτύπου για την καταγραφή των nd ιδιοκτησιών. Οι τεχνικές προδιαγραφές για ένα nd κτηματολογικό σύστημα πρέπει να γίνουν με βάση τρία πλαίσια, τα οποία καθορίζουν τους περιορισμούς, τις δυνατότητες και τις ανάγκες των nd κτηματολογικών εγγραφών. Τα πλαίσια αυτά, τα οποία συνδέονται μεταξύ τους με ιεραρχική σειρά, είναι τα εξής: Νομικό πλαίσιο, το οποίο θα ορίζει το πώς μπορεί να καθιερωθεί το νομικό καθεστώς των δικαιωμάτων πολλών διαστάσεων, πώς Τράνακα Πηνελόπη 191

194 προσδιορίζονται τα ιδιοκτησιακά όρια πέρα από τα κλασικά 2D όρια και ποια είναι τα δικαιώματα και πώς μπορούν αυτά να χρησιμοποιηθούν. Κτηματολογικό πλαίσιο, το οποίο (αφού καθοριστεί πρωτίστως το νομικό καθεστώς για τις nd περιπτώσεις ιδιοκτησίας και περιγραφθεί σαφώς με τίτλους και εργασίες πεδίου) θα προσδιορίζει το πώς θα καταγραφούν τα δικαιώματα και οι περιορισμοί στις ιδιοκτησίες (οριοθετημένα σε n διαστάσεις) στο κτηματολογικό σύστημα και πώς θα παρέχονται πληροφορίες σχετικά με το νομικό καθεστώς των nd περιπτώσεων. Τεχνικό πλαίσιο, το οποίο καθορίζει ποια αρχιτεκτονική συστήματος είναι απαραίτητη και τεχνολογικά δυνατή για τη στήριξη nd κτηματολογικών εγγραφών, δηλαδή ποια υλικά υπολογιστών, λογισμικά, δομές δεδομένων κ.ά. πρέπει να χρησιμοποιηθούν. Oι τεχνικές πτυχές του nd Κτηματολογίου διαφέρουν ανάλογα με το περιεχόμενο και μπορούν να ταξινομηθούν σε διαφορετικά επίπεδα με βάση τους στόχους τους: nd καταγραφή των δεδομένων: Σε αυτό το στάδιο η έρευνα αφορά στους τύπους των nd κτηματολογικών αντικειμένων που πρέπει να συλλεχθούν (κτήρια, αγωγοί, σήραγγες, χρονικά δεδομένα κ.λπ.). Επίσης, πρέπει να οριστούν και οι μέθοδοι για τη συλλογή των nd δεδομένων (Κτηματολόγιο, Εναέρια Φωτογραμμετρία, Laser Scanning, Pictometry, 360, Mobile Mapping κ.λπ.). Ο συνδυασμός των διαφόρων μεθόδων, οι οποίες αναφέρθηκαν παραπάνω, έχει αποδειχτεί ότι αποτελεί μία καλή πρακτική συλλογής δεδομένων. nd αναπαράσταση των δεδομένων: Στο στάδιο αυτό πρέπει να οριστεί ο τρόπος που θα γίνει η απεικόνιση των nd κτηματολογικών δεδομένων. Τα 5D ΣΓΠ και τα συστήματα CAD πρέπει στο μέλλον να είναι ικανά να προσφέρουν αυτή τη δυνατότητα. Ενημέρωση του Κτηματολογίου: Στο στάδιο αυτό πρέπει να γίνει ενημέρωση των nd κτηματολογικών αντικειμένων στη βάση δεδομένων. Η γεωμετρία και η τοπολογία των αντικείμενων αυτών αφορούν πολυσύνθετες έννοιες και πρέπει να διατηρούνται σε nd Σύστημα Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων (Data Base Management SystemDBMS). Τράνακα Πηνελόπη 192

195 Ενδεικτικά οι τεχνικές προδιαγραφές πρέπει να περιλαμβάνουν στοιχεία όπως αυτά που ακολουθούν: Γεωγραφικές περιοχές που θα χαρτογραφηθούν Προκαταρκτικές δραστηριότητες που πρέπει να εκτελεστούν (π.χ. ίδρυση οριζόντιου και κατακόρυφου ελέγχου) Είδη διαγραμμάτων- χαρτών που θα δημιουργηθούν Ποια δεδομένα θα εμφανίζονται στους χάρτες (π.χ. διαστάσεις, όρια, γεωγραφικές οντότητες, ονόματα οδών και άλλες ετικέτες) Πηγές δεδομένων Κλίμακα, μέγεθος και διαμόρφωση των χαρτών Επισήμανση Έγγραφα- αρχεία Όλες τις υπόλοιπες τεχνικές απαιτήσεις και απαιτήσεις ακρίβειας 8.6. Χορηγούμενα Ψηφιακά Αρχεία Ξεκινώντας το έργο της κτηματογράφησης, ο αρμόδιος φορέας (ΕΚΧΑ Α.Ε.) πρέπει να χορηγήσει όλα τα απαραίτητα ψηφιακά δεδομένα. Για την υλοποίηση ενός κτηματολογίου πολλών διαστάσεων μπορούν να συλλεχθούν πληροφορίες από τις εξής πηγές δεδομένων, με σκοπό κυρίως τη συλλογή υψομετρικών πληροφοριών για τη δημιουργία των 3D μοντέλων και τη συλλογή αρχείων, από τα οποία μπορούν να αντληθούν πληροφορίες σχετικά με τις αλλαγές που έχουν πραγματοποιηθεί στα δικαιώματα με το πέρασμα του χρόνου: Ορθοφωτογραφίες (VLSΟ, LSΟ) από διαφορετικές χρονολογίες, ώστε να ελέγχεται η περίμετρος των κτιρίων. Ψηφιακό μοντέλο εδάφους (DSM), το οποίο χρησιμεύει για εξαγωγή των υψών. Ορθοφωτοχάρτες διαφορετικών χρονολογιών, από τους οποίους μπορούν να φανούν οι διάφορες αλλαγές. Ψηφιακά δεδομένα διανομών και αναδασμών, τα οποία συνιστούν μια ενιαία για όλες τις πράξεις των αγροκτημάτων διαχρονική γεωβάση Τράνακα Πηνελόπη 193

196 (geodatabase), από την οποία μπορούν να εξαχθούν πολλές και χρήσιμες πληροφορίες για τις αλλαγές στο πέρασμα του χρόνου. Τοπογραφικά διαγράμματα προηγούμενων ετών, στα οποία αποτυπώνονται οι δουλείες. Αυτά περιλαμβάνονται στην ψηφιακή βάση χωρικών στοιχείων του Εθνικού Κτηματολογίου και χρησιμεύουν όπως και τα αρχεία των διανομών/ αναδασμών. Η συλλογή των απαραίτητων δεδομένων εξαρτάται από τα στοιχεία που θα συγκεντρώσει ο ανάδοχος μελετητής, καθώς και από τα στοιχεία που είναι υποχρεωμένος να υποβάλλει ο πολίτης με τη δήλωση της ιδιοκτησίας του. Ο ανάδοχος είναι υποχρεωμένος να απευθυνθεί στους αρμόδιους φορείς (τεχνικές/οικονομικές/δημόσιες/δημοτικές υπηρεσίες, Υποθηκοφυλακεία), έτσι ώστε να συλλέξει όλα τα δεδομένα για την υλοποίηση του nd κτηματολογικού συστήματος, όπως αυτά αναγράφονται στη συνέχεια (Τεχνικές Προδιαγραφές, 2016): Τις διοικητικές αποφάσεις καθορισμού ορίων των Ο.Τ.Α., καθώς και στις σχετικές δικαστικές αποφάσεις, Τα όρια των περιοχών που βρίσκονται εντός σχεδίου, όπως επίσης και τα όρια των οικισμών των υπό κτηματογράφηση Ο.Τ.Α., Τα Γενικά Πολεοδομικά Σχέδια (ΓΠΣ), τα Σχέδια Οικιστικής Οργάνωσης Ανοικτής Πόλης (ΣΧΟΟΑΠ), τα σχέδια καθορισμού Ζώνης Οικιστικού Ελέγχου (ΖΟΕ) και τα εγκεκριμένα ρυθμιστικά σχέδια, Τα ρυμοτομικά σχέδια Κυρωμένες ή εκπονούμενες πράξεις εφαρμογής Κυρωμένους ή εκπονούμενους αναδασμούς και διανομές Απαλλοτριώσεις Πράξεις καθορισμού αιγιαλού Κτηματογραφήσεις Πράξεις καθορισμού παρόχθιων περιοχών Οριοθετήσεις ρεμάτων Φωτογραμμετρικές και επίγειες αποτυπώσεις Μελέτες μεγάλων τεχνικών έργων Τα όρια αρμοδιότητας των τοπικών Υποθηκοφυλακείων. Τράνακα Πηνελόπη 194

197 Ανάλογα με το είδος του δικαιώματος που δηλώνει ο πολίτης, θα πρέπει να προσκομίσει και τα αντίστοιχα έγγραφα (π.χ. τίτλος ιδιοκτησίας, δικαστική απόφαση, παραχωρητήριο), όπως επίσης και το πιστοποιητικό μεταγραφής από το αρμόδιο Υποθηκοφυλακείο. Επιπλέον οφείλει να συνυποβάλλει και επιπλέον στοιχεία, τα οποία θα συμβάλλουν κυρίως στον εντοπισμό των δηλούμενων ακινήτων. Τα στοιχεία αυτά είναι: Εξαρτημένο ή μη τοπογραφικό διάγραμμα Προσεγγιστική θέση του ακινήτου με χρήση απλού GPS Εκτύπωση απεικόνισης του ακινήτου στα υπόβαθρα της κτηματογράφησης (ηλεκτρονική εφαρμογή Θέαση της Ε.Κ.Χ.Α. Α.Ε.) Κατόψεις Οδοιπορικό σκαρίφημα Οικοδομικές άδειες Εκτός από τον τίτλο που θεμελιώνει το δηλωθέν δικαίωμα, αξίζει να σημειωθεί ότι τα περισσότερα δεδομένα που μπορούν να συλλεχθούν από τον πολίτη είναι προαιρετικά, με αποτέλεσμα να μην προσκομίζονται και να υποβάλλονται συχνά δηλώσεις ιδιοκτησίας με συνημμένο έγγραφο μόνο το συμβόλαιο. Ο ανάδοχος υποχρεούται να επεξεργαστεί το σύνολο της πληροφορίας, η οποία συλλέχθηκε, προκειμένου να δημιουργήσει την ψηφιακή βάση περιγραφικών στοιχείων. Για κάθε έγγραφο πρέπει να χορηγείται μοναδικός κωδικός και στη συνέχεια να σαρώνεται και να αρχειοθετείται στην ψηφιακή βάση εγγράφων Βασικοί Ορισμοί Το γεωδαιτικό σύστημα αναφοράς του Ε.Κ. είναι το "Eλληνικό Γεωδαιτικό Σύστημα Αναφοράς του 1987" (EΓΣA 87) με ελλειψοειδές αναφοράς το GRS 80 και το προβολικό σύστημα αναφοράς είναι η Εγκάρσια Μερκατορική προβολή (TM). Το γεωκεντρικό καρτεσιανό σύστημα αναφοράς του ΕΓΣΑ 87 είναι σχεδόν παράλληλο με το γεωκεντρικό καρτεσιανό σύστημα WGS 84 (το σύστημα αναφοράς των δορυφορικών μετρήσεων GPS). Μία προσεγγιστική μετάβαση από το ΕΓΣΑ 87 στο WGS 84 μπορεί να επιτευχθεί με βάση τις παρακάτω σταθερές παραμέτρους, οι οποίες προστιθέμενες στις γεωκεντρικές Τράνακα Πηνελόπη 195

198 καρτεσιανές συντεταγμένες του ΕΓΣΑ 87 δίνουν τις γεωκεντρικές καρτεσιανές συντεταγμένες του WGS 84. ΔΧ = -200 μ ΔΥ = +74 μ ΔΖ = +246 μ Για τις ανάγκες του έργου, το ΕΓΣΑ 87 θα υλοποιείται μέσω του Ελληνικού Συστήματος Εντοπισμού HEPOS και μίας συγκεκριμένης και μονοσήμαντα ορισμένης διαδικασίας μετασχηματισμού, η οποία θα συνδέει το ΕΓΣΑ 87 με το δορυφορικό σύστημα αναφοράς του HEPOS, το οποίο υλοποιεί το Ευρωπαϊκό Σύστημα Αναφοράς ETRS 89 στον Ελλαδικό χώρο. Ορισμός γεωτεμαχίου Σε ένα σύγχρονο και πλήρες κτηματολογικό σύστημα, τα ακίνητα πρέπει να θεωρούνται ως τρισδιάστατες μονάδες ιδιοκτησίας. Ένα γεωτεμάχιο πρέπει πλέον να θεωρείται ως ένα τριών διαστάσεων ακίνητο αντικείμενο, τα δικαιώματα του οποίου, υλοποιημένα ή μη, εκτείνονται πάνω, κάτω ή επί της φυσικής γήινης επιφάνειας. Ταυτόχρονα, η εισαγωγή του χρόνου διάρκειας ενός δικαιώματος συνιστά βασική και απαραίτητη αναπτυξιακή πληροφορία, καθώς το σχήμα του γεωτεμαχίου μπορεί να αλλάξει με το πέρασμα του χρόνου. Ορισμός των ορίων Ένα όριο μπορεί να είναι χωρικό με την κλασική έννοια διαχωρισμού δύο γεωτεμαχίων, τα οποία υπάρχουν την ίδια χρονική στιγμή, αλλά μπορεί να είναι και χρονικό, για παράδειγμα κατά τη μεταβίβαση ενός γεωτεμαχίου σε άλλο άτομο σε συγκεκριμένη χρονική στιγμή. Θεωρητικά, θα μπορούσαν να υπάρχουν μικτά χωρο-χρονικά όρια σε περιπτώσεις δυναμικών αντικειμένων, όταν για παράδειγμα αποτελεί όριο ένας ποταμός ή μια ακτογραμμή ή ακόμα και στα αποτελέσματα μιας φυσικής καταστροφής. Τα γεωτεμάχια με στατική γεωμετρία δημιουργούν «κατακόρυφους τοίχους» σαν όρια στη διάσταση του χρόνου. Σε αντίθεση, όμως, με αυτά τα στατικά γεωτεμάχια, τα δικαιώματα λόγω της συνεχόμενης κίνησης δημιουργούν «μη-κάθετα» όρια στη χρονική διάσταση (Döner, Thompson, 2010). Τράνακα Πηνελόπη 196

199 Ορισμός μονάδας αναφοράς Με βάση τα παραπάνω, στο κτηματολογικό μοντέλο, η μονάδα αναφοράς θα μπορούσε να οριστεί ως ένα 3D γεωτεμάχιο που θα περιέχει και το χρόνο (4D), με πιθανόν ασαφή όρια. Η μονάδα αυτή παρέχει επαρκή λειτουργικότητα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αναπαραστήσει δυναμικές καταστάσεις, συμπεριλαμβανομένου και του χρόνου. Στις κτηματολογικές εγγραφές πρέπει να υπεισέρχεται και η χρονική διάρκεια, δηλαδή ο χρόνος άσκησης των δικαιωμάτων. Ωστόσο, στις περισσότερες περιπτώσεις της σημερινής πραγματικότητας δεν υπάρχει άμεση ανάγκη nd κτηματολογικής καταγραφής των δεδομένων, αλλά η αναπαράσταση της υφιστάμενης κατάστασης στο 2D χώρο αρκεί. Για αυτό το λόγο, πριν την πραγματοποίηση οποιασδήποτε ριζικής αλλαγής κρίνεται σκόπιμο να ελέγχεται το ισοζύγιο κόστους- οφέλους. Γενικά, μία εφικτή λύση αποτελεί η διατήρηση του υφιστάμενου 2D κτηματολογίου με προσθήκη της τρίτης, τέταρτης και/ ή πέμπτης διάστασης στις περιπτώσεις που επιβάλλεται. Σε αυτή τη διαδικασία πρέπει να διατηρηθούν με απόλυτη σαφήνεια και συνέπεια οι σχέσεις των nd αντικειμένων στη ΒΔ και να γίνεται σωστή ενημέρωση της ΒΔ Εγγραπτέα nd Δικαιώματα Τα εγγραπτέα δικαιώματα προκύπτουν από το άρθρο 12 σε συνδυασμό με το άρθρο 4 του ν. 2664/98. Ειδικότερα το άρθρο 4 του νόμου αυτού ορίζει ότι «αντικείμενο των κτηματολογικών εγγραφών είναι τα εγγραπτέα δικαιώματα που αφορούν ακίνητα κατά την έννοια του άρθρου 948 ΑΚ και κάθε άλλο αυτοτελές, συνδεόμενο με το έδαφος ιδιοκτησιακό αντικείμενο», όπως είναι λ.χ. οι οριζόντιες και οι κάθετες ιδιοκτησίες. Στο άρθρο 12 του ίδιου νόμου προβλέπονται οι «πράξεις» που θα καταχωρούνται στα κτηματολογικά φύλλα κατά το στάδιο λειτουργίας του κτηματολογίου. Πρόκειται για τις πράξεις που επιφέρουν σύσταση, μετάθεση, κατάργηση, επιβάρυνση ή αλλοίωση των εγγραπτέων δικαιωμάτων, για τα οποία υπάρχει κατά το στάδιο της κτηματογράφησης υποχρέωση υποβολής δήλωσης (Αρβανίτης, 2016). Σύμφωνα, λοιπόν, με το άρθρο 973 του Αστικού Κώδικα εμπράγματα Τράνακα Πηνελόπη 197

200 δικαιώματα είναι η κυριότητα, οι δουλείες, η υποθήκη και το ενέχυρο, το οποίο ασκείται μόνο σε κινητά πράγματα. Πρέπει να εισαχθεί νέα νομοθεσία ή να γίνει τροποποίηση της ισχύουσας, στην οποία θα ορίζεται η έννοια του nd εμπράγματου δικαιώματος. Ουσιαστικά να γίνει μια προσθήκη στον ορισμό του εμπράγματου δικαιώματος που θα ορίζει ότι ένα δικαίωμα/ περιορισμός/ υποχρέωση μπορεί να έχει 3D πτυχή ή να περιέχει τη χρονική συνιστώσα ή και τα δύο. Κάθε εμπράγματο δικαίωμα υπάρχει και μπορεί να παύει να υπάρχει, βάσει αυτών που ορίζει ο εκάστοτε νόμος. Οι περιπτώσεις που απαιτείται αντιμετώπιση με nd κτηματολόγιο διαφοροποιούνται από χώρα σε χώρα. Οι διαφορετικές περιπτώσεις πρέπει να αντιμετωπίζονται με συγκεκριμένο και νομικά κατοχυρωμένο τρόπο. Αρχικά, λοιπόν, για τη δημιουργία ενός κτηματολογίου πολλών διαστάσεων πρέπει να οριστεί στις τεχνικές προδιαγραφές ποιες είναι οι ειδικές περιπτώσεις 3D και 4D εμπράγματων δικαιωμάτων στην Ελλάδα που πρέπει να εγγραφθούν στο κτηματολόγιο D εγγραφές Σύμφωνα με την ελληνική νομοθεσία, η κυριότητα πάνω σε ένα ακίνητο (εφόσον δεν ορίζεται κάτι άλλο για συγκεκριμένες περιπτώσεις) εκτείνεται και στον πάνω και κάτω από το έδαφος χώρο. Είναι απαραίτητη, λοιπόν, η θέσπιση ανώτατου και κατώτατου υψομέτρου εκμετάλλευσης των γεωτεμαχίων, βάσει του ισχύοντος θεσμικού πλαισίου, σε τοπικό/ περιφερειακό επίπεδο. Ο προσδιορισμός της θέσης και των ορίων των γεωτεμαχίων πρέπει πλέον να γίνεται στις τρεις διαστάσεις. Επομένως, πρέπει να ορίζονται οι X,Y,Z συντεταγμένες. Έτσι, απαιτείται και ο καθορισμός της υψομετρικής αφετηρίας, η οποία θα αποτελέσει το σημείο για τη συσχέτιση των 2D+3D αντικειμένων. Αρχικά, λοιπόν, απαιτείται η διατύπωση ενός συνόλου κανόνων που πρέπει να ακολουθηθούν για τη 3D κτηματολογική εγγραφή. Για κάθε χώρα πρέπει να είναι γνωστές οι προδιαγραφές ακρίβειας των συντεταγμένων, οι οποίες είναι αποδεκτές, προκειμένου να δημιουργηθούν 3D μοντέλα σύμφωνα με αυτές. Τράνακα Πηνελόπη 198

201 Άρα, οι προδιαγραφές του 3D κτηματολογίου πρέπει να υπακούσουν σε αυτές που έχουν οριστεί οριζοντιογραφικά για το 2D κτηματολόγιο. Τα υψομετρικά χαρακτηριστικά των γεωτεμαχίων πρέπει να σημειώνονται με αναγραφή των υψομέτρων σε χαρακτηριστικά σημεία (κορυφές γεωτεμαχίων) ή να αποδίδονται με υψομετρικές καμπύλες (σε χωριστό επίπεδο πληροφοριών/ layer). Άρα, αυτό που χρειάζεται στα νέα κτηματολογικά διαγράμματα είναι η καταγραφή των συντεταγμένων X,Y,Z των κορυφών των πολυγώνων των ιδιοκτησιών και το ύψος σε κάθε κορυφή. Έτσι, μέσω των συντεταγμένων αυτών μπορούν να προσδιοριστούν τα όρια των 3D κτηματολογικών οντοτήτων, δημιουργείται το στερεό των ιδιοκτησιών και δίνεται μια πλήρης 3D περιγραφή. Αυτό, βέβαια, απαιτεί επιπρόσθετες μετρήσεις πεδίου για όλα τα γεωτεμάχια της χώρας, μια διαδικασία ακριβή και χρονοβόρα. Με χρήση, όμως, GPS η διαδικασία αυτή μπορεί να γίνει πιο εύκολη και λιγότερο χρονοβόρα. Τα τρισδιάστατα χαρακτηριστικά επιτρέπουν σε σύνθετα αντικείμενα να αποθηκεύονται σε βάση δεδομένων ΣΓΠ. Για παράδειγμα, ένα Δίκτυο Ακανόνιστων Τριγώνων (Triangulated Irregular Network - TIN) περιγράφεται ως πραγματικό 3D, καθώς στο TIN η γεωμετρία της επιφάνειας αποθηκεύεται με τρίγωνα, τα οποία ορίζονται από xyz συντεταγμένες για κάθε κορυφή του τριγώνου, ενώ περιγράφεται και γεωμετρικά ως πραγματικό 3D. Τα στερεά επίσης περιγράφονται ως πραγματικά τρισδιάστατα χαρακτηριστικά. Ένα στερεό (solid) αποτελείται από ένα σύνολο πολυγωνικών προσώπων που δημιουργούν έναν κλειστό όγκο (Δημοπούλου, 2015). Από τα παραπάνω συμπεραίνεται ότι είναι απαραίτητη η δημιουργία ενός νέου τύπου τοπογραφικού διαγράμματος, στον οποίο θα απεικονίζεται η τρίτη διάσταση και η μετατροπή όλων των αναλογικών χαρτών σε ψηφιακούς. Οι ψηφιακοί κτηματολογικοί χάρτες πρέπει να αποτελούν αναπόσπαστο στοιχείο ενός σύγχρονου κτηματολογικού διαγράμματος, με βάση τους οποίους θα γίνεται στη συνέχεια η ακριβής περιγραφή της ιδιοκτησίας (θέση, όρια, ύψος κ.λπ.) στο συμβόλαιο. Πρέπει να θεσμοθετηθεί η αναγραφή του ύψους και του όγκου του ακινήτου στα συμβόλαια, ώστε να μπορεί κάθε αναγνώστης του συμβολαίου να γνωρίζει επακριβώς την τρίτη διάσταση. Τράνακα Πηνελόπη 199

202 Παρακάτω αναφέρονται οι ιδιαιτερότητες του ελληνικού χώρου, οι οποίες οδηγούν στην ανάγκη 3D κτηματολογικής εγγραφής (Γρίβα, 2016): Έντονο ανάγλυφο ειδικά στις αγροτικές περιοχές και στα νησιά, το οποίο αποτέλεσε έναν από τους βασικούς λόγους δημιουργίας σύνθετων κατασκευών. Αυξανόμενη αστικοποίηση και την έλλειψη κενής γης, τα οποία οδηγούν στη δημιουργία όλο και περισσότερων σύνθετων/ πολυεπίπεδεων κατασκευών και εκμετάλλευσης των υπόγειων χώρων. Διαφοροποίηση χρήσεων γης όχι μόνο μεταξύ άλλων ακινήτων, αλλά και εντός του ίδιου. Σύγχρονες μεταφορικές εγκαταστάσεις (μετρό, σιδηρόδρομοι, αυτοκινητόδρομοι κ.α.), οι οποίες δημιουργούν την ανάγκη για κατασκευή υπέργειων και υπόγειων κτιρίων. Πολλά ειδικά ιδιοκτησιακά αντικείμενα και εθιμικά ιδιοκτησιακά δικαιώματα, τα οποία δύσκολα καταγράφονται από το υφιστάμενο κτηματολογικό σύστημα. Τα ειδικά ιδιοκτησιακά αντικείμενα σχετίζονται με επικαλύψεις ιδιοκτησιών και χρήσεων, διαχωρισμούς γεωτεμαχίων ή κτιρίων. Ιδιοκτησιακά αντικείμενα που είναι κατασκευασμένα πάνω από αρχαίες πόλεις. Η εύρεση αρχαιολογικών κατασκευών υποδεικνύει ότι πολλοί από τους σύγχρονους οικισμούς χτίστηκαν πάνω σε ερείπια παλιών πόλεων. Πολύπλοκη νομοθεσία, η οποία δεν κατοχυρώνει περιπτώσεις που προϋπήρχαν πριν τη θέσπισή της (για παράδειγμα σύνθετους ιδιοκτησιακά οικισμούς). Αυθαίρετα κτίσματα ή αυθαιρεσίες, τα οποία δεν αναδεικνύονται μέσα από το υφιστάμενο κτηματολογικό σύστημα. Ένας πλήρες τρισδιάστατο κτηματολόγιο πρέπει να συμβάλλει και στον εντοπισμό τυχόν παραβάσεων του Νέου Οικοδομικού Κώδικα στο εσωτερικό των κτιρίων. Ένα τυπικό μοντέλο σύνθετης χωρικής περίπτωσης είναι ένα γεωτεμάχιο με πολλούς χρήστες σε διαφορετικά συνήθως επίπεδα (one parcel, several users). Τράνακα Πηνελόπη 200

203 Κάθε ένας από αυτούς τους χρήστες έχει ένα μερικό χωρικό δικαίωμα, το οποίο είναι περιορισμένο κατά την τρίτη διάσταση (Δημοπούλου, 2010). Μια από τις πιο χαρακτηριστικότερες περιπτώσεις δικαιωμάτων που απαιτούν 3D απεικόνιση μέσω 3D μοντέλων, αποτελεί η σύσταση οριζόντιας ιδιοκτησίας και κυρίως στις περιπτώσεις των διαμερισμάτων. Μέχρι σήμερα, οι πληροφορίες που συγκεντρώνονται από το Ε.Κ. είναι ο κωδικός του κτιρίου, ο όροφος και ο κτηματολογικός αριθμός. Είναι απαραίτητο να περιλαμβάνονται οι κατόψεις των διαμερισμάτων στις πράξεις και στους τίτλους ιδιοκτησίας και να συλλέγονται, να αποθηκεύονται και ενημερώνονται περισσότερες χωρικές πληροφορίες για τις ιδιοκτησίες. Όλα τα αρχεία των ιδιοκτησιών, για παράδειγμα κατόψεις, τομές, κτηματολογικά διαγράμματα πρέπει να αποθηκεύονται σε ψηφιακή μορφή, ώστε να εξάγονται από αυτά χρήσιμες πληροφορίες για τη δημιουργία των 3D μοντέλων. Πρέπει, λοιπόν αρχικά, να αποδοθούν τα περιγράμματα των κτιρίων και να απεικονίζονται στον κτηματολογικό χάρτη, προκειμένου να απεικονιστούν στις τρεις διαστάσεις. Επίσης, πρέπει να καταγράφονται πληροφορίες σχετικά με τον αριθμό των ορόφων ενός κτιρίου και το ύψος τους. Με τις συντεταγμένες και τα πραγματικά ύψη ανά όροφο μπορεί να υπολογιστεί ο όγκος του κτιρίου. Από τις ορθοφωτογραφίες (VLSO και LSO) που παρέχει το Ε.Κ. πρέπει να ελέγχεται η περίμετρος των κτιρίων. Επίσης, στις περιοχές που διατίθεται ψηφιακό μοντέλο εδάφους (DSM) από το Ε.Κ. θα γίνεται εξαγωγή των υψών, με σκοπό τη δημιουργία 3D μοντέλου. Μια χαρακτηριστική περίπτωση που απαιτεί 3D καταγραφή είναι τα δίκτυα υποδομών (δίκτυα υπόγειων μεταφορών, δίκτυα τηλεπικοινωνιών, ύδρευσης, ηλεκτροδότησης κ.λπ.). Ο 3D χαρακτήρας τους προκύπτει από το αφενός από το γεγονός ότι τα δίκτυα αυτά μπορεί να υπέρκεινται ή να υπόκεινται του εδάφους και αφετέρου από τα δικαιώματα, τους περιορισμούς και τις υποχρεώσεις που απορρέουν από την ύπαρξή τους στα γεωτεμάχια στα οποία βρίσκονται ή στα γειτονικά τους γεωτεμάχια. Έτσι για παράδειγμα, η διέλευση μιας γραμμής υψηλής τάσης από ένα γεωτεμάχιο, είναι δυνατό να επιβάλλει περιορισμούς ως προς τις επιτρεπόμενες χρήσεις γης στο γεωτεμάχιο αυτό. Οι δουλείες που σχετίζονται με κάποιο υπόγειο δίκτυο (π.χ. παροχή νερού, αερίου Τράνακα Πηνελόπη 201

204 κ.ά.) θα μπορούσαν να απεικονιστούν σε ογκομετρικούς χάρτες με τη γεωμετρία τους (Δημοπούλου, 2015). Η Μεταφορά Συντελεστή Δόμησης ορίζεται νομοθετικά ως η διαδικασία αφαίρεσης συντελεστή δόμησης από βαρυνόμενο ακίνητο και η προσθήκη αυτού σε ωφελούμενο ακίνητο και αποτελεί ακόμα ένα παράδειγμα 3D καταγραφής, καθώς ουσιαστικά αποτελεί έναν τίτλο ιδιοκτησίας δομήσιμης επιφάνειας η οποία δεν έχει όμως υλοποιηθεί. Επίσης, το Δικαίωμα Υψούν, το οποίο αποτελεί το δικαίωμα προσθήκης σε υπάρχον ή υπό ανέγερση κτίσμα στην περίπτωση που δεν έχει εξαντληθεί ο επιτρεπόμενος συντελεστής δόμησης, εντάσσεται στο πεδίο μελέτης του 3D κτηματολογίου, καθώς πρόκειται για δικαίωμα που δεν έχει πλήρως υλοποιηθεί. Συμπερασματικά, οι κτηματολογικές οντότητες που πρέπει να περιλαμβάνονται στις 3D αρχικές εγγραφές: Κτίσματα Διηρημένες ιδιοκτησίες Ειδικά ιδιοκτησιακά αντικείμενα Ορυχεία Υπόγεια δίκτυα υποδομών (μετρό, τούνελ) (Δεν καταγράφονται στο ΕΚ) Καλώδια ηλεκτροδότησης/τηλεπικοινωνιών (Δεν καταγράφονται στο ΕΚ) Σωλήνες ύδρευσης/αποχέτευσης (Δεν καταγράφονται στο ΕΚ) Αγωγός παροχής φυσικού αερίου Αρχαιότητες (Δεν καταγράφονται στο ΕΚ) Κυριότητα Προσωπικές δουλείες (επικαρπία) Πραγματικές δουλείες (δουλεία διόδου) Δικαίωμα επιφάνειας Μισθώσεις Αεροδιάδρομοι (Δεν καταγράφονται στο ΕΚ) Δουλείες εναέριας διέλευσης Παρακάτω αναφέρονται ενδεικτικά κάποια άλλα βασικά παραδείγματα, τα οποία πρέπει να καταγραφούν σε ένα κτηματολόγιο με 3D πληροφορίες: Τράνακα Πηνελόπη 202

205 Η αλληλοεπικάλυψη ιδιόκτητων και κοινόχρηστων χώρων. Για παράδειγμα, σε παλιές πόλεις ή οικισμούς του νησιωτικού χώρου της Ελλάδας υπάρχουν κοινόχρηστοι χώροι (π.χ. καμάρα) κάτω από ιδιόκτητους. Άλλο χαρακτηριστικό παράδειγμα που χρήζει 3D καταγραφής είναι οι ιδιωτικές κατασκευές (τύπου breezeway) πάνω από τις εθνικές οδούς. Ιδιόκτητοι χώροι παρκινγκ που βρίσκονται κάτω από πλατείες ή δημόσια/ ιδιόκτητα κτίρια. Η επικάλυψη καθ ύψος γεωτεμαχίων ή ακινήτων (π.χ. υπόσκαφα). Αυτό παρατηρείται κυρίως σε παραδοσιακούς οικισμούς και οικισμούς του νησιωτικού χώρου με έντονο ανάγλυφο και μεγάλες κλίσεις εδάφους. Οι ιδιόκτητοι χώροι που αναπτύσσονται σε δύο ή περισσότερους ορόφους και έχουν ολικώς ή μερικώς τμήματα με ύψος μεγαλύτερο. Ανάπτυξη εμπορικού κέντρου με σύνθετη μορφή και μεταβαλλόμενα εσωτερικά ύψη Απαραίτητα δεδομένα Στη συνέχεια αναφέρονται όλα τα απαραίτητα δεδομένα που πρέπει να συλλεχθούν για την πραγματοποίηση των 3D εγγραφών των βασικών 3D κτηματολογικών οντοτήτων. A. Κτίσμα/Διηρημένες ιδιοκτησίες Τα κτίρια αποτελούν το σημαντικότερο 3D ιδιοκτησιακό αντικείμενο, κυρίως λόγω της συχνότητας με την οποία εμφανίζονται. Συγκεκριμένα, είναι απαραίτητη η τρισδιάστατη αναπαράσταση των όγκων τους, καθώς και ο διαχωρισμός των ορόφων από τους οποίους αποτελούνται. Εξίσου σημαντικοί είναι και οι υπόγειοι χώροι των κτισμάτων, οι οποίοι είναι καταγεγραμμένοι στη βάση του Ε.Κ., αλλά δεν απεικονίζονται στους αντίστοιχους χάρτες. Για την τρισδιάστατη αναπαράσταση ενός κτίσματος πρέπει να συλλεχθούν τα εξής δεδομένα (Γρίβα, 2016): VLSO/LSO: Μέσω των ορθοφωτοχαρτών μπορούν να σχεδιαστούν τα περιγράμματα των κτιρίων. Τράνακα Πηνελόπη 203

206 Συμβολαιογραφικό έγγραφο: Από τους τίτλους κτήσης μπορούν να εξαχθούν βασικές πληροφορίες (χωρικές και περιγραφικές), όπως το εμβαδόν του κτιρίου, ο αριθμός των ορόφων, η ταυτότητα ιδιοκτησίας, το ποσοστό συγκυριότητας, η χρήση ιδιοκτησίας, το ποσοστό και το είδος του δικαιώματος. Οικοδομική άδεια: Είναι πολύ σημαντική ειδικά όταν το κτίριο δεν περιγράφεται στους τίτλους ιδιοκτησίας. Μέσω της οικοδομικής άδειας, οι πληροφορίες που μπορούν να αντληθούν είναι το εμβαδόν του κτιρίου και ο αριθμός των ορόφων. Τομή: Από τα προσκομιζόμενα αρχιτεκτονικά σχέδια, το σχέδιο της τομής ενός κτιρίου συμβάλλει θετικά στην τρισδιάστατη απεικόνιση ενός κτιρίου. Συγκεκριμένα, μέσω της τομής μπορεί να αντληθεί η πληροφορία του ύψους. Κάτοψη: Από την κάτοψη ενός κτιρίου μπορεί να εξαχθεί η μεταβλητή του εμβαδού κάθε ορόφου. Η κάτοψη δεν αποτελεί το βασικότερο δεδομένο για την τρισδιάστατη σχεδίαση, ωστόσο μπορεί να προσδώσει χρήσιμη πληροφορία σε περιπτώσεις που το κτίσμα έχει ορόφους διαφορετικών επιφανειών. Εξαρτημένο Τοπογραφικό Διάγραμμα: Με την προσκόμιση ενός εξαρτημένου τοπογραφικού διαγράμματος σχεδιάζονται τα περιγράμματα των κτιρίων, ενώ καταχωρίζεται επίσης η πληροφορία του ύψους. Υπαίθριες Μετρήσεις: Στην περίπτωση που δεν προσκομίζονται τοπογραφικά διαγράμματα από τους πολίτες, από την πλευρά του ανάδοχου μπορούν να πραγματοποιηθούν υπαίθριες μετρήσεις, κυρίως στον αστικό τομέα, ο οποίος χαρακτηρίζεται από υψηλά επίπεδα δόμησης. Ψηφιακό Μοντέλο Επιφάνειας (DSM): Μέσω του Ψηφιακού Μοντέλου Εδάφους εξάγονται τα υψόμετρα και έτσι μπορεί να τεθεί μία τιμή ύψους ανά όροφο. Ωστόσο το εν λόγω δεδομένο δεν αποτελεί το σημαντικότερο, εφόσον η μεταβλητή ύψος για ένα κτίριο μπορεί να εξαχθεί ευκολότερα από άλλα δεδομένα, όπως αναλύθηκε προηγουμένως (π.χ. οικοδομική άδεια, συμβόλαιο). Τράνακα Πηνελόπη 204

207 Εάν δεν προσκομίζεται κάποιο από τα δεδομένα που αναφέρθηκαν για την εξαγωγή του ύψους, τότε μπορεί να τεθεί μία υποθετική τιμή, για παράδειγμα 3 μέτρα ανά όροφο (Tsiliakou, Dimopoulou, 2011). B. Ειδικά Ιδιοκτησιακά Αντικείμενα Τα ειδικά ιδιοκτησιακά αντικείμενα, τα οποία συναντώνται ιδιαίτερα συχνά στην Ελλάδα, χρήζουν 3D αντιμετώπισης. Εκτός από τις περιγραφικές πληροφορίες που συλλέγονται προκειμένου η βάση να είναι ενήμερη, θα πρέπει να συλλεχθούν και οι απαραίτητες γεωμετρικές πληροφορίες που θα συμβάλλουν στην απεικόνισή τους στις τρεις διαστάσεις (Γρίβα, 2016). Συγκεκριμένα, τα απαραίτητα δεδομένα είναι: VLSO/LSO: Έπειτα από επεξεργασία των ορθοφωτοχαρτών μπορεί να σχεδιαστεί το περίγραμμα των κτιρίων. Συμβολαιογραφικό έγγραφο: Από τον προσκομιζόμενο τίτλο κτήσης μπορούν να εξαχθούν οι χωρικές πληροφορίες, το εμβαδόν, ο αριθμός των ορόφων ενός κτιρίου, καθώς και περιγραφικές πληροφορίες, όπως η μοναδική ταυτότητα ιδιοκτησίας, το ποσοστό συγκυριότητας, η χρήση της ιδιοκτησίας, το ποσοστό και το είδος του δικαιώματος. Οικοδομική Άδεια: Μέσω της οικοδομικής άδειας, οι πληροφορίες που μπορούν να αντληθούν είναι το εμβαδόν του κτιρίου και ο αριθμός των ορόφων. Η προσκόμιση της οικοδομικής άδειας είναι απαραίτητη ειδικά σε περιπτώσεις που το κτίριο δεν περιγράφεται στον τίτλο κτήσης. Τομή: Από τα προσκομιζόμενα αρχιτεκτονικά σχέδια, η τομή ενός κτιρίου συμβάλλει θετικά στην τρισδιάστατη απεικόνισή του. Συγκεκριμένα, μέσω της τομής μπορεί να αντληθεί η πληροφορία του ύψους. Κάτοψη: Η κάτοψη είναι ένα σημαντικό εργαλείο βάσει του οποίου επεξεργάζονται τα ειδικά ιδιοκτησιακά αντικείμενα που δε εφαίνονται τα όριά τους, λόγω παρεμβολής φυσικού ανάγλυφου (π.χ. υπόσκαφα) ή υπερκείμενου ειδικού ιδιοκτησιακού αντικειμένου (π.χ. ενδιάμεσο ανώγειο). Εξαρτημένο Τοπογραφικό Διάγραμμα: Με τη βοήθεια ενός εξαρτημένου τοπογραφικού διαγράμματος σχεδιάζονται τα περιγράμματα των κτιρίων και καταχωρίζεται η πληροφορία του ύψους. Τράνακα Πηνελόπη 205

208 Υπαίθριες μετρήσεις αποτύπωσης των τοπογραφικών ορίων (x,y,z) των γεωτεμαχίων και των κτιρίων. Στη συγκεκριμένη περίπτωση είναι πολύ πιθανόν να χρειαστούν μετρήσεις επί του πεδίου, εφόσον τα εν λόγω αντικείμενα έχουν σύνθετη δομή. DSM: Με διαθέσιμο το DSM εξάγονται τα ύψη. Όπως και στην προηγούμενη περίπτωση, έτσι και τώρα μπορεί να τεθεί ένα υποθετικό ύψος, προκειμένου τα ειδικά ιδιοκτησιακά αντικείμενα να απεικονιστούν τρισδιάστατα (Γρίβα, 2016). C. Ορυχεία Τα δεδομένα που απαιτούνται για την 3D εγγραφή των ορυχείων εξαρτώνται από το αν είναι πάνω ή κάτω από την επιφάνεια του εδάφους. Ο ανάδοχος πρέπει να αντλήσει κατάλληλο υλικό και από τους φορείς/ ιδιώτες που εκμεταλλεύονται το εκάστοτε ορυχείο. Πάνω από την επιφάνεια της γης: Εξωτερικές τοπογραφικές αποτυπώσεις: Μέσω των τοπογραφικών σχεδίων προσδιορίζονται τα όρια και το συνολικό εμβαδόν του ορυχείου. DSM: Ένα βασικό εργαλείο αποτελεί το Ψηφιακό Μοντέλο Επιφάνειας, με τη βοήθεια του οποίου εξάγονται τα υψόμετρα που συμβάλλουν στην τρισδιάστατη απεικόνιση του εν λόγω αντικειμένου. Κάτω από την επιφάνεια της γης: Εξωτερικές τοπογραφικές αποτυπώσεις: Εξάγονται τα όρια του ορυχείου και επιπλέον μπορεί να προσδιοριστεί το βάθος του. D. Υπόγεια δίκτυα υποδομών (μετρό, τούνελ) Όσον αφορά στα υπόγεια δίκτυα υποδομών σημειώνεται ότι ο ανάδοχος μελετητής πρέπει να συνεργαστεί με τις αρμόδιες υπηρεσίες, έτσι ώστε να συλλέξει όλο το ψηφιακό υλικό που χρειάζεται προκειμένου να απεικονιστούν τα δίκτυα αυτά. Για να συμπεριληφθούν τα υπόγεια δίκτυα υποδομών σε ένα νέο κτηματολογικό σύστημα, απαραίτητα δεδομένα είναι: Τράνακα Πηνελόπη 206

209 Σχεδιαγράμματα από τις αρμόδιες υπηρεσίες, από τα οποία θα δοθεί το μήκος των υπόγειων δικτύων, το βάθος στο οποίο έχουν κατασκευαστεί, η διάμετρος του μετρό ή του τούνελ αντίστοιχα, καθώς και οι συντεταγμένες μέσω των οποίων προσδιορίζεται η ακριβής θέση των αντικειμένων στο χώρο. Από το ΦΕΚ σύστασης των υπόγειων δικτύων υποδομών προκύπτει το είδος και η ζώνη των περιορισμών που υπάρχουν λόγω της ύπαρξης του υπόγειου δικτύου. E. Αρχαιότητες Η καταγραφή της ακίνητης περιουσίας των περιοχών αρχαιολογικού ενδιαφέροντος θα μπορούσε αρχικά να ολοκληρωθεί από το Αρχαιολογικό Κτηματολόγιο και στη συνέχεια να ενσωματωθεί στο Ε.Κ.. Μέσω του ψηφιακού αρχείου του αρχαιολογικού κτηματολογίου μπορούν να προσδιοριστούν τα όρια των αρχαιολογικών χώρων. Από το ΦΕΚ κηρυγμένων αρχαιολογικών χώρων και μνημείων μπορεί να εξαχθεί το είδος του περιορισμού που δημιουργείται λόγω της ύπαρξης των αρχαιοτήτων (όπως περιορισμός δόμησης) και επίσης η μεταβλητή ζώνη περιορισμού, δηλαδή σε πόση απόσταση γύρω από τον αρχαιολογικό χώρο απαγορεύονται συγκεκριμένες λειτουργίες. F. Καλώδια ηλεκτροδότησης/τηλεπικοινωνιών Πρέπει να υπάρχουν όλες οι περιγραφικές πληροφορίες για τα καλώδια ηλεκτροδότησης ή τηλεπικοινωνιών στην κτηματολογική βάση και να απεικονίζονται στους κτηματολογικούς χάρτες. Τα απαραίτητα δεδομένα για την εγγραφή τους είναι: Σχεδιαγράμματα: Ύψος ή βάθος καλωδίου ανάλογα με το αν είναι εναέριο ή υπόγειο. Μέσω του ΦΕΚ σύστασης της δουλείας, προκύπτει το είδος του περιορισμού, καθώς και η ζώνη του (ακριβές πλάτος ζώνης εκατέρωθεν του κεντρικού άξονα). Τράνακα Πηνελόπη 207

210 G. Σωλήνες ύδρευσης/αποχέτευσης Ο ανάδοχος σε συνεργασία με τους αρμόδιους φορείς θα πρέπει να συλλέξει όλα τα δεδομένα που κρίνονται απαραίτητα για την εγγραφή των σωλήνων (ύδρευσης/αποχέτευσης) στο κτηματολόγιο. Σχεδιαγράμματα κατασκευής, από τα οποία μπορούν να εξαχθούν τα εξής δεδομένα: μήκος, βάθος, διάμετρος σωλήνα και η θέση τους στο χώρο (συντεταγμένες x,y). Μέσω του ΦΕΚ σύστασης της δουλείας συνεπάγεται το είδος των περιορισμών, καθώς επίσης και οι διαστάσεις της ζώνης του. H. Αγωγός παροχής φυσικού αερίου Ο αγωγός παροχής φυσικού αερίου καταγράφεται από το Ε.Κ. και συγκεκριμένα απεικονίζεται στους κτηματολογικούς χάρτες με τη 2D μορφή της τάφρου μέσα στην οποία βρίσκεται, χωρίς όμως να υπάρχει γνώση της ακριβής θέσης του σωλήνα (Γρίβα, 2016). Για την ορθή 3D απεικόνισή του τα απαραίτητα δεδομένα είναι: Σχεδιαγράμματα κατασκευής, τα οποία μπορούν να προσκομισθούν από την αρμόδια υπηρεσία και συμβάλλουν στην εξαγωγή δεδομένων, όπως η διάμετρος, το βάθος, το μήκος και η ακριβής θέση του αγωγού (μέσω των συντεταγμένων). Από το ΦΕΚ σύστασης της δουλείας του αγωγού προκύπτουν και άλλα δεδομένα, όπως είναι το είδος και η ζώνη των περιορισμών που δημιουργεί Μέθοδοι συλλογής δεδομένων Για τη δημιουργία γεωχωρικών και 3D μοντέλων μπορούν να χρησιμοποιηθούν πολλές πηγές δεδομένων που προέρχονται από φωτογραμμετρικές μεθόδους (Aerial, Close Range Photogrammetry), σαρώσεις με χρήση σαρωτών Laser (Airborne ή Ground based Laser Scanning), κλασική τοπογραφία και δορυφορικές μεθόδους (παγκόσμιο σύστημα εντοπισμού- GPS), τηλεπισκόπηση, καθώς και από το κτηματολόγιο (Δημοπούλου, 2015). Τράνακα Πηνελόπη 208

211 Για τη συλλογή δεδομένων μέσω της τηλεπισκόπησης χρειάζονται δορυφορικές, εναέριες και επίγειες φωτογραφίες ή άλλες τεχνικές, όπως το σύστημα LiDAR (Laser Imaging Detection and Ranging). Μέσω της φωτογραφίας μπορούν να συλλεχθούν πληροφορίες σχετικά με το χρώμα, την υφή και τις χωρικές σχέσεις. Πρόσθετες πληροφορίες όπως χωρικές (π.χ. διαστάσεις), είναι δυνατόν να εξαχθούν από μια εικόνα με τη λήψη συγκεκριμένων μετρήσεων ή με τη συσχέτιση αντικειμένων γνωστών διαστάσεων στο περιβάλλον (π.χ. οχήματα, έπιπλα) (Δημοπούλου, 2015). Οι εναέριες λήψεις φωτογραφιών από αεροσκάφη αποτελούν πρωτογενή δεδομένα που χρησιμοποιούνται ευρέως στη μοντελοποίηση πόλεων, όπως η συλλογή στερεοσκοπικών εικόνων, οι οποίες χρησιμοποιούνται για τρισδιάστατη μοντελοποίηση ή για τη δημιουργία ορθοφωτογραφιών. Οι τοπογραφικές μετρήσεις (από Ολοκληρωμένους Γεωδαιτικούς Σταθμούς/ Total Stations) μπορούν να χρησιμοποιηθούν σαν βοηθητικές. Οι επίγειοι σαρωτές Laser έχουν εξελιχτεί σε μια τεχνολογία γεωδεδομένων (geo-data technology), η οποία χρησιμοποιείται κυρίως για την ταχεία συλλογή τρισδιάστατης πληροφορίας από ποικίλα τοπογραφικά και βιομηχανικά αντικείμενα (Δημοπούλου, 2015). Η λειτουργία τους είναι αντίστοιχη με τη μέθοδο σάρωσης ψηφιακών μοντέλων εδάφους με χρήση LiDAR. Η τεχνική LiDAR αποτελεί μία από τις πιο επιτυχημένες τεχνικές συλλογής δεδομένων της τελευταίας δεκαετίας. Τα πρωτογενή δεδομένα μετατρέπονται τελικά σε θέσεις στις τρεις διαστάσεις για κάθε σημείο σε ένα γεωδαιτικό σύστημα αναφοράς. Η μέθοδος αυτή υπερτερεί της Φωτογραμμετρίας, γιατί η πληροφορία είναι ήδη ψηφιακή κι ένα σύνολο από 3D σημεία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να συμπληρώσουν την πληροφορία της κτηριακής γεωμετρίας, όπως το περίγραμμα ενός κτηρίου. Το GPS μπορεί να χρησιμοποιηθεί για χαρτογράφηση με διάφορους τρόπους, αλλά ουσιαστικά περιλαμβάνει καταγραφή πληροφοριών θέσης, οι οποίες αναφέρονται σε ένα γεωγραφικό χαρακτηριστικό. Ο κινηματικός εντοπισμός πραγματοποιείται σε πολλές διαδικασίες αστικής μοντελοποίησης, ιδιαίτερα για τη δημιουργία Ψηφιακών Μοντέλων Εδάφους (Digital Terrain Models - DTMs). Τέλος, μέσω της διαδικασίας της κτηματογράφησης δημιουργούνται πολύ λεπτομερείς κτηματολογικοί χάρτες, από τους οποίους μπορούν να προέλθους Τράνακα Πηνελόπη 209

212 3D μοντέλα. Τα ίχνη των κτηρίων χρησιμοποιούνται για τον καθορισμό της γεωμετρίας των κτηρίων, η οποία προκύπτει μέσω εξώθησης προς τα σωστά ύψη (δευτερεύουσα πληροφορία η οποία προέρχεται από διαφορετική πηγή π.χ. LiDAR). Συμπερασματικά, η αλληλεπικάλυψη ιδιωτικής και δημόσιας περιουσίας σε ένα πολυστρωματικό περιβάλλον δεν μπορεί να περιγραφεί επαρκώς από ένα 2D μοντέλο. Μια 3D προσέγγιση της καταχώρησης μπορεί να παρέχει καλύτερα μέσα ως προς τη διαχείριση του σύγχρονου κόσμου. Η εισαγωγή 3D αντικειμένων στο ίδιο περιβάλλον με τα 2D γεωτεμάχια είναι πολύ σημαντικό για το τρέχον Ε.Κ.. Μια τρίτη διάσταση, η οποία θα προστεθεί στην κτηματολογική καταχώρηση, μπορεί να καθορίσει με σαφήνεια τα ιδιοκτησιακά δικαιώματα και τους περιορισμούς τους μέσα σε ένα εξελισσόμενο αστικό περιβάλλον, το οποίο χαρακτηρίζεται από τον αυξανόμενο αριθμό πολυστρωματικών υποδομών και οικονομικών δραστηριοτήτων, με αποτέλεσμα νέες κατασκευές και σύνθετες ιδιοκτησιακές καταστάσεις. Στις ειδικές περιπτώσεις, στις οποίες κρίνεται απαραίτητο να ενσωματωθεί η τρίτη διάσταση στην κτηματολογική καταχώρηση, απαιτούνται αρκετές τροποποιήσεις στις διαδικασίες καταχώρησης των εμπράγματων δικαιωμάτων, καθώς και στο σχετικό νομικό πλαίσιο (Tsiliakou, Dimopoulou, 2011) D εγγραφές Ο χρόνος αποτελεί μια σημαντική συνιστώσα για τα εμπράγματα δικαιώματα και γενικά για τη διαχείριση της γης και για τις κτηματολογικές εγγραφές. Η κτηματολογική εγγραφή λαμβάνει χώρα από τη στιγμή της συναλλαγής, μέσω της απόκτησης δεδομένων, μέχρι αυτά να αποθηκευτούν στη βάση δεδομένων και τα έγγραφα να είναι έτοιμα να συλλεχθούν. Η καταγραφή του ιστορικού σχετικά με την ακίνητη περιουσία είναι απαραίτητη, ώστε οι πληροφορίες για τις χρήσεις γης να υποστηρίξουν μια μελλοντική πολιτική γης. Είναι, επίσης, απαραίτητη όταν μια ιδιοκτησία μεταβιβάζεται από ένα άτομο σε άλλο ή όταν γενικότερα χρειάζεται ένα αρχείο από το ιστορικό για οποιαδήποτε συναλλαγή. Η διάσταση του χρόνου είναι επίσης απαραίτητη για την καταγραφή της νομικής κατάστασης της γης, η οποία μπορεί να αλλάξει με το πέρασμα του χρόνου. Τράνακα Πηνελόπη 210

213 Η διάσταση του χρόνου υπεισέρχεται ακόμα και στον τρόπο κτήσης του εμπράγματος δικαιώματος. Συγκεκριμένα, κατά την παράγωγη κτήση που στηρίζεται σε προϋπάρχον δικαίωμα άλλου προσώπου πρέπει να γίνεται περιγραφή του παλιού δικαιώματος, δηλαδή από πότε ίσχυε, πότε σταμάτησε να ισχύει, πότε μεταβιβάστηκε ή κληρονομήθηκε στο άλλο πρόσωπο και για πόσο χρονικό διάστημα. Επίσης, χαρακτηριστικό παράδειγμα που περιλαμβάνει τη χρονική συνιστώσα αποτελεί η χρησικτησία, κατά την οποία αλλάζει η υπάρχουσα κυριότητα στο ακίνητο, μετά από δέκα ή είκοσι χρόνια (ανάλογα αν είναι καλόπιστη ή κακόπιστη). Παρακάτω αναφέρονται όλα τα είδη εμπράγματων δικαιωμάτων, τα οποία πρέπει να προσδιορίζονται και με τη χρονική συνιστώσα. Στα δικαιώματα αυτά, λοιπόν, πρέπει να καταγράφεται σαν ιδιότητα και ο χρόνος άσκησής τους, δηλαδή πότε ξεκινούν και πότε σταματούν να υπάρχουν: Ψιλή κυριότητα, η οποία είναι βεβαρημένη με επικαρπία ή οίκηση για ορισμένο χρονικό διάστημα. Πρέπει επομένως να καταγράφεται το διάστημα αυτό. Δικαίωμα εμφύτευσης, το οποίο παρέχει στο δικαιούχο εξουσία ανάλογη σχεδόν με αυτήν του ιδιοκτήτη (εξουσία χρήσης, κάρπωσης και γενικά ελεύθερης ενέργειας πάνω στο ακίνητο υπό τον όρο της μη χειροτέρευσής του) για συγκεκριμένο χρονικό διάστημα και με αντάλλαγμα την καταβολή ετήσιου τελέσματος. Δικαίωμα επιφάνειας συνιστάται για ορισμένο χρόνο με σύμβαση και δίνει το δικαίωμα σε φυσικό ή νομικό πρόσωπο να κατασκευάζει κτίσμα σε έδαφος δημοσίου κτήματος, που δεν του ανήκει και να ασκεί στο κτίσμα τις εξουσίες, που παρέχει το δικαίωμα της κυριότητας. Η διάρκεια του δικαιώματος αυτού μπορεί να παραταθεί με σύμβαση. Επομένως, όλες αυτές οι πληροφορίες πρέπει να καταγράφονται στην κτηματολογική βάση. Οι πραγματικές δουλείες (οδού, βοσκής, ξύλευσης, εξώστη ή στήριξη οικοδομής σε γειτονικό κτίριο, υπονόμου, μη εμπόδισης φωτός ή θέας), στις οποίες πρέπει να καταγράφεται πότε ξεκινούν και πότε παύουν να υφίστανται, σύμφωνα με συμβολαιογραφικό έγγραφο αν ο δικαιούχος παραιτηθεί ή μετά από εικοσαετή αχρησία. Τράνακα Πηνελόπη 211

214 Η επικαρπία και η οίκηση (προσωπικές δουλείες), στις οποίες πρέπει να καταγράφεται πότε ξεκινούν και πότε παύουν να υφίστανται. Υποθήκη, η οποία διαρκεί για συγκεκριμένο χρονικό διάστημα. Στο συγκεκριμένο δικαίωμα πρέπει να καταγράφεται η χρονολογία και η ημερομηνία της λήξης του χρέους, με βάση τον αντίστοιχο τίτλο. Προσημείωση υποθήκης, στην οποία ισχύει ότι και στην υποθήκη. Μίσθωση, η παραχώρηση δηλαδή της χρήσης ενός ακινήτου με καταβολή συμφωνημένου μισθώματος. Οι μισθώσεις χωρίζονται σε μακροχρόνιες μισθώσεις, οι οποίες διαρκούν πάνω από εννιά χρόνια, οι χρονομεριστικές μισθώσεις (time sharing), οι οποίες διαρκούν από πέντε ως εξήντα χρόνια και οι χρηματοδοτικές μισθώσεις (leasing), οι οποίες δίνουν τη δυνατότητα μίσθωσης ενός ακινήτου και ύστερα από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα δίνεται η δυνατότητα στο μισθωτή να αγοράσει το μισθωμένο ακίνητο. Σε αυτές τις περιπτώσεις πρέπει να καταγράφεται το χρονικό διάστημα άσκησης του δικαιώματος. Εκτός από τα παραπάνω εμπράγματα δικαιώματα υπάρχουν και άλλες περιπτώσεις που απαιτούν την καταγραφή της χρονικής διάστασης: Αλλαγή ορίων ενός γεωτεμαχίου με το πέρασμα του χρόνου, λόγω ανθρώπινων δραστηριοτήτων ή λόγω φυσικών φαινομένων. Επίσης, αν γίνουν αλλαγές στις «θεσμικές γραμμές» (γραμμές απαλλοτρίωσης, ρυμοτομικές γραμμές, δασική γραμμή, γραμμή αιγιαλού και παραλίας) μπορεί να παρατηρηθούν αλλαγές και στα όρια των ιδιοκτησιών. Εγγραφή των δικτύων κοινής ωφέλειας, τα οποία, όπως έχει αναφερθεί, έχουν μια πολύ σημαντική 3D πτυχή (το ύψος που βρίσκονται κάτω ή πάνω από την επιφάνεια της γης) και χαρακτηρίζονται από αλλαγές με το πέρασμα του χρόνου (π.χ. αντικαθίστανται, επιμηκύνονται ή κόβονται). Περιπτώσεις, στις οποίες απαιτείται η καταγραφή του ιστορικού μιας συγκεκριμένης ιδιοκτησίας (π.χ. τί μεταβιβάσεις κυριότητας έχουν πραγματοποιηθεί μεταξύ δύο χρονικών περιόδων, ποια ήταν η θέση του ορίου του γεωτεμαχίου σε συγκεκριμένη χρονική στιγμή) Τράνακα Πηνελόπη 212

215 Περιπτώσεις, στις οποίες χρειάζονται ιστορικές πληροφορίες για τις χρήσεις γης σε συγκεκριμένη περιοχή για μελλοντικά σχέδια ανάπτυξης. Τέλος, πρέπει να οριστούν και οι σχέσεις μεταξύ των χρονικών στοιχείων. Συγκεκριμένα, δύο χρονικές περίοδοι μπορεί να είναι ασύνδετες, να εφάπτονται, να επικαλύπτονται και να ταυτίζονται. Ασύνδετες μπορεί να είναι όταν το σύστημα είναι προσωρινά εκτός λειτουργίας και επιδιορθώνεται με βάση επιδιορθώσεις του παρελθόντος (π.χ. ανακατανομή της γης). Εφαπτόμενες μπορεί να είναι όταν για παράδειγμα εισάγεται ένας νέος αστικός κώδικας. Επικαλυπτόμενα χρονικά διαστήματα παρουσιάζονται για παράδειγμα σε διαδικασίες αναδασμού, κατά τις οποίες συνυπάρχουν χρονικά ένας παλιός διαχωρισμός γεωτεμαχίων και ένας καινούριος (για παράδειγμα το γεωτεμάχιο του αγοραστή μπορεί να αναδιανεμηθεί σε μια θέση που έχει ήδη συμφωνηθεί με τον πωλητή) D εγγραφές Η εισαγωγή της κλίμακας, δηλαδή της λεπτομέρειας στην καταγραφή και απόδοση των κτηματολογικών αντικειμένων ενός συστήματος, καθορίζει ουσιαστικά τον τρόπο μοντελοποίησης των δεδομένων. Η έννοια της κλίμακας, ως πέμπτης διάστασης σε ένα nd κτηματολόγιο, ορίζεται διεθνώς ως επίπεδο λεπτομέρειας, ή ως ανάλυση/ ή διακριτική ικανότητα (resolution) του συστήματος. Η αναπαράσταση των γεωτεμαχίων σε κτηματολογικούς χάρτες διαφορετικών κλιμάκων μπορεί να φανεί χρήσιμη σε σύνθετες περιπτώσεις, όπως για παράδειγμα όταν υπάρχουν πολλοί ιδιοκτήτες σε ένα γεωτεμάχιο. Η ομαδοποίηση των γεωτεμαχίων σε άλλα διακριτά επίπεδα, όπως κτηματολογικοί τομείς, δήμοι, επαρχίες κ.ά. είναι πολύ σημαντική για ένα κτηματολογικό σύστημα. Με την 5D προσέγγιση του χώρου-χρόνου-κλίμακας, επιτυγχάνεται η ολοκληρωμένη καταγραφή και απόδοση των σχέσεων των nd κτηματολογικών δικαιωμάτων ως σύνολο, χωρίς την ανάγκη χωριστής αντιμετώπισης και διαχείρισης των ειδικών περιπτώσεων. Η 5D κτηματολογική εγγραφή βασίζεται ουσιαστικά στις 3D και 4D εγγραφές, με περαιτέρω ενσωμάτωση ενός νιοστού αριθμού των διαστάσεων σχεδιασμού Τράνακα Πηνελόπη 213

216 σε ένα ολιστικό μοντέλο. Σε κάποιες κτηματολογικές εφαρμογές είναι προτιμότερα τα πιο απλά δεδομένα με λιγότερες λεπτομέρειες, όταν για παράδειγμα χρησιμοποιούνται για μια γενική επισκόπηση μιας μεγάλης σκηνής. Σε άλλες περιπτώσεις, βέβαια, απαιτούνται δεδομένα με μεγάλη λεπτομέρεια και ακρίβεια. Άρα, ανάλογα με το σκοπό κάθε εργασίας, πρέπει να ορίζονται οι διαφορετικές κλίμακες απεικόνισης των δικαιωμάτων Κτηματολογική Βάση Δεδομένων Κατά τη διαδικασία της κτηματογράφησης, μετά τον προσδιορισμό των εγγραπτέων δικαιωμάτων, τα οποία τεκμηριώνονται με την υποβολή δηλώσεων του Ν.2308/95, δημιουργείται η κτηματολογική βάση, η οποία περιέχει το σύνολο των δεδομένων, όπως αυτά προκύπτουν από τη συνεχή επεξεργασία των συλλεγόμενων στοιχείων/ οντοτήτων (περιγραφικών και χωρικών), καθ όλη τη διάρκεια της κτηματογράφησης και τα οποία προσδιορίζονται μοναδικά με τη χρήση μοναδικών κωδικών αριθμών. Τα στοιχεία της κτηματολογικής βάσης οργανώνονται σε λογικές ενότητες, ανάλογα με τον τύπο των χαρακτηριστικών που περιγράφουν: Ψηφιακή βάση περιγραφικών στοιχείων, που περιέχει το σύνολο της πληροφορίας για τα στοιχεία ιδιοκτησιών, επιφανειών, κτιρίων και λοιπών χώρων, δικαιούχων και πάσης φύσεως συναλλασσόμενων, εισερχομένων δηλώσεων, εγγραπτέων δικαιωμάτων, συλλεχθέντων εγγράφων κ.λπ.. Ψηφιακή βάση χωρικών στοιχείων, που περιέχει τις διοικητικές και κτηματολογικές υποδιαιρέσεις (όρια Ο.Τ.Α., όρια κτηματολογικού τομέα, όρια κτηματολογικής ενότητας), τα γεωτεμάχια, τις ζώνες που ορίζονται μέσα στα γεωτεμάχια (αποκλειστικής χρήσης διηρημένων ιδιοκτησιών, δουλείας), τα μεταλλεία, τα κτίρια/ κτίσματα, τα όρια αστικής και αγροτικής περιοχής, τις επιγραφές, τους άξονες του οδικού δικτύου κ.λπ.. Ένας τρόπος για τη διατήρηση των συνόλων δεδομένων του πραγματικού κόσμου σε διαφορετικές κλίμακες, είναι η διατήρηση ξεχωριστών βάσεων δεδομένων σε προκαθορισμένες κλίμακες. Η τεχνική αυτή εφαρμόζεται από Τράνακα Πηνελόπη 214

217 πολλούς Εθνικούς Χαρτογραφικούς Φορείς, οι οποίοι παράγουν χάρτες σε πολλές διαφορετικές κλίμακες. Ένας δεύτερος τρόπος, είναι η διατήρηση μόνο των πιο λεπτομερών δεδομένων και η αυτόματη γενίκευση δεδομένων μικρής κλίμακας από αυτά, με σκοπό την απόκτηση των δεδομένων μικρής κλίμακας. Η συνέπεια μεταξύ των δεδομένων σε διαφορετικές κλίμακες είναι θεμελιώδης για την παροχή και την επαναχρησιμοποίηση δεδομένων πολλαπλών κλιμάκων, χωρίς να υπάρχουν αντιφάσεις σε μια περιοχή. Στη νέα κτηματολογική βάση πρέπει να προστεθούν όλα τα στοιχεία που αφορούν στις 3D και 4D περιπτώσεις, όπως αυτές έχουν περιγραφθεί παραπάνω, πρέπει δηλαδή να έχει την ικανότητα να παρουσιάζει τις χωρικές και χρονικές πληροφορίες μιας κτηματολογικής εγγραφής. Για παράδειγμα, πρέπει να καταγράφονται οι X,Y,Z συντεταγμένες των κορυφών, το ύψος κάθε κορυφής, ο όγκος του ακινήτου, ο αριθμός και τα ύψη των ορόφων, τα βάθη υποδομών ή κτιρίων που βρίσκονται κάτω από την επιφάνεια της γης, οι κατόψεις και οι όψεις των κτιρίων, η αξία των ακινήτων, η ακριβής περιγραφή των ορίων στις 4 διαστάσεις, έγγραφα που χρησιμοποιούνται ως πηγές για εξαγωγή χρονικών πληροφοριών (ο χρόνος δημιουργίας, τροποποίησης ή και κατάργησης ενός δικαιώματος ή περιορισμού μπορεί να προκύψει έμμεσα, από την κατά περίπτωση αναζήτησή του στα αρχεία τους συστήματος ή σε υποστηρικτικό υλικό συμβολαίων και άλλων σχετικών εγγράφων, όπως για παράδειγμα ένα συμφωνητικό ενοικίασης ή ένα συμβόλαιο αγοραπωλησίας κ.ά.), σημασιολογική πληροφορία (περιγραφή των ορισμών, των λειτουργιών, των χωρικών και θεματικών ιδιοτήτων των κτηματολογικών αντικειμένων) κ.ά.. Μια ολοκληρωμένη αντιμετώπιση του χώρου και του χρόνου με 4D τύπο δεδομένων στη βάση δεδομένων θα έχει πλεονεκτήματα για τη μελλοντική κατανόηση ενός nd κτηματολογίου. Συγκεκριμένα, με πραγματικά 4D δεδομένα (τα οποία περιγράφονται παρακάτω) επιτυγχάνεται μια σωστή τοπολογική δομή και 4D γεωμετρία και μια αποτελεσματική 4D αναζήτηση, προσδιορίζοντας στην ίδια χωρική ερώτηση ταυτόχρονα το χώρο και το χρόνο, με χρήση 4D δεδομένων. Πιο συγκεκριμένα και σχετικά με τη διάσταση του χρόνου, για κάθε κτηματολογικό αντικείμενο πρέπει να καταγράφονται στη βάση δεδομένων δύο Τράνακα Πηνελόπη 215

218 επιπλέον χαρακτηριστικά: η χρονική στιγμή που εισάγεται ένα νέο αντικείμενο στη βάση (t_min) και μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή στο μέλλον (t_max). Όταν αλλάζει μια ιδιότητα ενός υπάρχοντος αντικειμένου, τότε δεν πρέπει να ανανεώνεται όλη η καταγραφή, αλλά να αντιγράφεται με τη νέα τιμή της συγκεκριμένης ιδιότητας. Έτσι, η παλιά καταγραφή θα πάρει ως t_max τη συγκεκριμένη χρονική στιγμή που έγινε η αλλαγή και η νέα καταγραφή παίρνει την ίδια στιγμή ως t_min. Με αυτή την τεχνική, είναι δυνατή η ανάκτηση δεδομένων για οποιαδήποτε χρονική στιγμή στο ιστορικό ενός αντικειμένου, καθώς και η αποτελεσματική αναπαράσταση των αλλαγών σε μια δεδομένη χρονική περίοδο. Τελικός στόχος είναι η χωρο-χρονική ανάλυση σε μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο για την αναγνώριση της κατάστασης μιας ευρύτερης περιοχής, ώστε να προσδιοριστούν οι χωρικές σχέσεις μεταξύ των γεωτεμαχίων (π.χ. γεωτεμάχια που επικαλύπτονται με άλλα σε συγκεκριμένη χρονική στιγμή). Σύμφωνα και με το πρότυπο LADM, η διάσταση του χρόνου στις περισσότερες κτηματολογικές βάσεις δεδομένων πρέπει να παρουσιάζεται μέσω των διαφορετικών εκδοχών των αντικειμένων (state-based model) σε διαφορετικές χρονικές σημάνσεις, οι οποίες υποδεικνύουν τη δημιουργία ή την καταστροφή των αντικειμένων. Ένα γεγονός πρέπει να περιγράφεται από ένα χαρακτηριστικό κωδικό και να αναφέρονται οι ιδιότητές του, η κατάσταση που επικρατούσε πριν από αυτό το γεγονός και οι μετέπειτα συνέπειες. Με αυτό τον τρόπο παρουσιάζονται οι σχέσεις μεταξύ των χωρικών αντικειμένων και των σχετιζόμενων γεγονότων, αλλά και οι αντίστοιχες σχέσεις μεταξύ των διαφορετικών καταστάσεων, ώστε κατά τη διάρκεια λήψης αποφάσεων σχετικά με την κατανομή της γης, να παρουσιάζονται οι διάφορες καταστάσεις των χωρικών αντικειμένων και οι σχετιζόμενες ενέργειες μέσω των χωρικών ερωτήσεων. Μέσω της ειδικής κλάσης του LADM, η οποία λέγεται «Object Version», μπορεί να καθοριστεί η εγκυρότητα της χρονικής διάστασης κάθε κλάσης, με αποτέλεσμα να παίζει σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση της χωροχρονικής βάσης δεδομένων. Επιπλέον, σύμφωνα με τον Van Oosterom, στη βάση δεδομένων πρέπει να καταγράφονται τρία διακριτά είδη χρόνου. Συγκεκριμένα, πρέπει να φαίνεται το ιστορικό ενημέρωσης της βάσης, αλλά και κάθε δοκιμαστική ενημέρωση, ο Τράνακα Πηνελόπη 216

219 νομικός χρόνος, δηλαδή το ιστορικό κάθε ιδιοκτησίας και οποιεσδήποτε προηγούμενες εγγραφές υπάρχουν και όλες οι μεταβολές των δικαιωμάτων που πραγματοποιούνται με το πέρασμα του χρόνου. Για παράδειγμα, να καταγράφεται το χρονικό όριο κατοχής ενός δικαιώματος (π.χ. στη μίσθωση), πότε μεταβάλλονται τα όρια μιας ιδιοκτησίας, αν υπάρχουν περιοδικά δικαιώματα το χρονικό διάστημα που ισχύουν και αν υπάρχει προοπτική για μελλοντικά δικαιώματα Σχεδιασμός της βάσης δεδομένων Για το σκοπό λοιπόν που περιγράφεται παραπάνω, στα πλαίσια ενός κτηματολογίου πολλών διαστάσεων πρέπει να σχεδιαστεί και να αναπτυχθεί μια nd κτηματολογική βάση δεδομένων για την υποστήριξη (γεωμετρική και τοπολογική) και αποθήκευση των κτηματολογικών δεδομένων πολλών διαστάσεων, ώστε να μην αποθηκεύονται περιττά στοιχεία (π.χ. κοινές ακμές, κορυφές, πλευρές κ.ά.) και να διατηρείται η συνέπεια των δεδομένων. Η nd κτηματολογική βάση δεδομένων συνιστά τη βάση του συστήματος και πρέπει να αποτελείται από το χωρικό τμήμα (spatial database), το περιγραφικό τμήμα των χαρακτηριστικών (attribute database) και το ιστορικό μέρος (historical database). Στο χωρικό μέρος της βάσης δεδομένων αποθηκεύονται οι χωρικές πληροφορίες που αφορούν στην τοπολογία και τη γεωμετρία, αφού προσαρμοστεί η δομή των δεδομένων σε αυτό. Το τμήμα περιγραφικών χαρακτηριστικών έχει τα ίδια δεδομένα με τη δισδιάστατη βάση δεδομένων (με την προσθήκη των καινούριων). Στο τρίτο τμήμα της βάσης δεδομένων που περιλαμβάνει τις ιστορικές πληροφορίες, καταχωρίζονται οι σχέσεις μεταξύ παλιών και νέων γεωτεμαχίων, ώστε να είναι ευκολότερα κατανοητή τυχόν αλλαγή της πληροφορίας του γεωτεμαχίου με το πέρασμα του χρόνου, για περιπτώσεις που ένα γεωτεμάχιο διαιρεθεί σε μικρότερα τεμάχια ή περισσότερα γεωτεμάχια συνενωθούν (Δημοπούλου, 2015). Τα Geo-DBMSs (Geo-Database Management Systems/ Συστήματα Διαχείρισης Βάσεων Γεωχωρικών Δεδομένων) χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση χωρικών και μη-χωρικών/ περιγραφικών πληροφοριών, που σχετίζονται με συγκεκριμένα κτηματολογικά αντικείμενα. Το πρότυπο LADM Τράνακα Πηνελόπη 217

220 παρέχει απαραίτητα εννοιολογικά σχήματα (conceptual schemas) για την περιγραφή των χωρικών χαρακτηριστικών των αντικειμένων. Ως εκ τούτου, ένα χωρικό αντικείμενο αποτελείται από γεωμετρικές δομές (geometrical primitives) και τοπολογικές δομές (topological primitives). Τα γεωμετρικά θεμελιακά στοιχεία περιλαμβάνουν τις συντεταγμένες των σημείων, τα οποία αποτελούν ένα αντικείμενο και το αντίστοιχο σύστημα αναφοράς, ενώ οι τοπολογικές πληροφορίες συγκεντρώνουν πληροφορίες που αφορούν τις χωρικές σχέσεις (Δημοπούλου, 2015). Λογισμικά διαχείρισης βάσεων δεδομένων στην αγορά είναι η Oracle, IBM DB2, Informix, Ingres, dbase, SAP καθώς και PostgreSQL, MySQL που είναι ελεύθερα λογισμικά. Για τον σχεδιασμό της βάσης δεδομένων πρέπει αρχικά να δημιουργηθεί το εννοιολογικό μοντέλο, το οποίο περιγράφει τις κλάσεις που πρέπει να περιλαμβάνονται στο μοντέλο δεδομένων, μαζί με τα χαρακτηριστικά και τις σχέσεις μεταξύ των κλάσεων. Το διάγραμμα Οντοτήτων- Συσχετίσεων (Entity- Relationship ER) αποτελεί ένα βασικό εργαλείο για το σχεδιασμό του εννοιολογικού μοντέλου δεδομένων. Το ER µοντέλο περιέχει τα Σύνολα Οντοτήτων (Entity Sets), τους Περιορισµούς Συσχετίσεων (Mapping Constraints) και τα Κλειδιά Χαρακτηριστικών (Attribute Keys) και ουσιαστικά δίνει μια παραστατική εκπροσώπηση στο εννοιολογικό μοντέλο (Δημοπούλου, 2015). Επίσης, για τον εννοιολογικό και λογικό σχεδιασμό των μοντέλων χρησιμοποιείται η γλώσσα UML (Unified Modelling Language) και το διάγραμμα κλάσης UML είναι το αντίστοιχο του ER διαγράμματος. Επόµενο βήµα είναι ο λογικός σχεδιασμός (Logical model), δηλαδή η υλοποίηση της βάσης δεδομένων και η μετατροπή του εννοιολογικού μοντέλου σε μοντέλο υλοποίησης δεδομένων, χρησιμοποιώντας ένα εµπορικό Σύστημα Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων (π.χ. το σχεσιακό μοντέλο MS Access, ORACLE, Sybase, Ingress, κλπ.). Η επιλογή του Σ.Δ.Β.Δ. ολοκληρώνεται βάσει οικονομικών και τεχνικών παραγόντων και πολιτικών του οργανισμού. Τέλος, δημιουργείται το φυσικό μοντέλο (Physical model), με το οποίο καθορίζεται ο εσωτερικός σχεδιασµός της βάσης και επιλέγονται βάσει κριτηρίων συγκεκριμένες δομές αποθήκευσης και διαδρομές προσπέλασης για τα αρχεία της βάσης. Στη φάση του φυσικού σχεδιασμού, το λογικό μοντέλο Τράνακα Πηνελόπη 218

221 μεταφράζεται σε λογισμικό (hardware) και σε αρχιτεκτονική λογισμικού (software architecture) Κτηματολογικοί Πίνακες Οι Κτηματολογικοί Πίνακες είναι οι πίνακες, οι οποίοι είναι οργανωμένοι ανά ΚΑΕΚ και περιλαμβάνουν το σύνολο των ισχυόντων δικαιωμάτων, τα οποία τεκμηριώνονται από τους προσκομισθέντες τίτλους και από τα λοιπά στοιχεία που συλλέχθηκαν κατά τη διαδικασία της κτηματογράφησης και συνιστούν το αποτέλεσμα της νομικής και τεχνικής επεξεργασίας όλου του συλλεχθέντος υλικού, όπως αυτό βρίσκεται στην κτηματολογική βάση. Ανάλογα με τη φάση της διαδικασίας κτηματογράφησης διακρίνονται στους προσωρινούς κτηματολογικούς πίνακες της ανάρτησης και στους τελικούς κτηματολογικούς πίνακες (Αρβανίτης, 2016). Στο κτηματολόγιο πολλών διαστάσεων πρέπει να περιλαμβάνονται στους πίνακες αυτούς και τα nd εμπράγματα δικαιώματα, δηλαδή αυτά που έχουν 3D πτυχή ή περιέχουν τη χρονική συνιστώσα ή και τα δύο (έχουν παρουσιαστεί στην αντίστοιχη ενότητα). Όπως αναφέρθηκε και παραπάνω, στη νέα ψηφιακή βάση δεδομένων εισάγεται μεγαλύτερος όγκος συλλεχθέντος υλικού για αυτά τα δικαιώματα, ο οποίος τεκμηριώνεται νομικά από αντίστοιχους τίτλους, για παράδειγμα ο χρόνος δημιουργίας ή κατάργησης ενός μπορεί να προκύψει έμμεσα ύστερα από αναζήτησή του στα αρχεία τους συστήματος ή σε υποστηρικτικό υλικό συμβολαίων και άλλων σχετικών εγγράφων. Στους κτηματολογικούς πίνακες πρέπει να καταγράφεται κάθε χωρική πληροφορία σχετικά με όλες τις αλλαγές που πραγματοποιούνται σε ένα δικαίωμα, με την ημερομηνία δημιουργίας και την ημερομηνία που πραγματοποιήθηκε η αλλαγή. Για την καταγραφή των ιστορικών πληροφοριών μπορεί να χρησιμοποιηθεί κάποιο Χωροχρονικό Μοντέλο Δεδομένων (κεφάλαιο 6) ή συνδυασμός αυτών, με σκοπό την παρακολούθηση και ανάλυση των αλλαγών στο πέρασμα του χρόνου. Τα χωροχρονικά μοντέλα δεδομένων δημιουργήθηκαν λόγω της αυξανόμενης ανάγκης για ιστορικές πληροφορίες, με σκοπό την παρακολούθηση και την ανάλυση των αλλαγών που πραγματοποιούνται στο πέρασμα του χρόνου. Τράνακα Πηνελόπη 219

222 Ανάλογα με την εκάστοτε εφαρμογή έχουν ενσωματωθεί διαφορετικά χωροχρονικά μοντέλα σε ένα ΣΓΠ. Για παράδειγμα, το «Snapshot Model» δείχνει τις διάφορες καταστάσεις των γεωγραφικών κατανομών σε διαφορετικές χρονικές στιγμές και δίνει ουσιαστικά ένα νέο χάρτη για κάθε χρονικό διάστημα. Επίσης, το μοντέλο «Space-Time Composites» περιγράφει την αλλαγή ενός χωρικού αντικειμένου που έχει συμβεί μέσα σε ένα χρονικό διάστημα και τέλος, το μοντέλο «Spatio-temporal Object» μπορεί να καταγράφει τις αλλαγές στις ιδιότητες ενός χωρο-χρονικού αντικειμένου ταυτόχρονα ή χωριστά στη διάσταση του χώρου και του χρόνου, προβάλλοντας ένα χωρο-χρονικό άτομο στο χώρο και/ ή στο χρόνο Κτηματολογικά Διαγράμματα Τα κτηματολογικά διαγράμματα απεικονίζουν τα χωρικά στοιχεία των ακινήτων, στα οποία αφορούν οι εγγραφές των κτηματολογικών πινάκων και συνιστούν το αποτέλεσμα της επεξεργασίας της χωρικής πληροφορίας που συλλέχθηκε κατά την διάρκεια της κτηματογράφησης και περιέχεται στην αντίστοιχη ψηφιακή βάση. Ανάλογα με τη φάση της διαδικασίας κτηματογράφησης διακρίνονται στα προσωρινά κτηματολογικά διαγράμματα της ανάρτησης και στα τελικά κτηματολογικά διαγράμματα (Αρβανίτης, 2016). Η χρήση κλασικών τεχνολογιών απεικόνισης των 2D χαρτών και διαγραμμάτων δεν είναι επαρκής για τη σχεδίαση ή την απεικόνιση nd κτηματολογικών αντικειμένων. Επιπροσθέτως, θα πρέπει τα κτηματολογικά διαγράμματα να έχουν πλέον όλες τις πληροφορίες της nd πραγματικότητας για να βελτιωθεί το κτηματολογικό μοντέλο, ώστε να υιοθετηθούν αποτελεσματικά οι διεθνείς εξελίξεις και να απεικονισθεί επαρκώς η σύνθετη πραγματικότητα πολλών διαστάσεων. Για αυτό το λόγο είναι πρώτον απαραίτητη η δημιουργία ψηφιακών 3D κτηματολογικών χαρτών, στους οποίους θα απεικονίζεται η ακριβής θέση των αντικειμένων και των ιδιοκτησιών στο χώρο. Αυτό που χρειάζεται στα νέα κτηματολογικά διαγράμματα είναι η καταγραφή των συντεταγμένων X,Y,Z των κορυφών των πολυγώνων των ιδιοκτησιών και το ύψος σε κάθε κορυφή. Τα διαγράμματα αυτά πρέπει: Τράνακα Πηνελόπη 220

223 να παρουσιάζουν την επικάλυψη των 3D όγκων με τα 2D γεωτεμάχια, καθώς και την υπέρθεση των όγκων αυτών επί του Ψηφιακού Μοντέλου Εδάφους, ώστε να είναι δυνατός ο προσδιορισμός της θέσης τους στο χώρο, να αποδίδουν τρισδιάστατα το νομικό χώρο, να βρίσκονται σε συμφωνία με τις προδιαγραφές των διαγραμμάτων που απαιτούνται για συγκεκριμένες περιπτώσεις ακινήτων (π.χ. διαμερίσματα) και να είναι δυνατή η συσχέτισή τους με τα διαγράμματα αυτά, να διαθέτουν στοιχεία αναφοράς και προσανατολισμού και να τοποθετούν τους όγκους ιδιοκτησίας στο χρησιμοποιούμενο σύστημα αναφοράς οριζοντιογραφικά και υψομετρικά. Επίσης, είναι αναγκαία η εισαγωγή της διάστασης του χρόνου σε αντίστοιχα τοπογραφικά διαγράμματα, η δημιουργία δηλαδή χαρτών που να δείχνουν τις αλλαγές ενός δικαιώματος στο πέρασμα του χρόνου. Για τη δημιουργία αυτών των χαρτών μπορούν να παρατηρηθούν οι γεωμετρικές διαφορές στα διάφορα 3D μοντέλα. Οι αλλαγές που πραγματοποιούνται μπορούν να παρουσιάζονται πάνω σε 2D ή 3D κτηματολογικούς χάρτες, να φαίνεται δηλαδή η κατάσταση πριν την αλλαγή και η κατάσταση μετά. Είναι επίσης χρήσιμη η δημιουργία διαγραμμάτων για κάθε ένα χρονικό διάστημα μιας γεωγραφικής κατάστασης χωριστά, ώστε να γίνει πιο κατανοητή η περιγραφή της κατάστασης μια δεδομένη χρονική στιγμή. Το τελικό 4D προϊόν, επομένως, μπορεί να είναι ένας κτηματολογικός χάρτης ή ένας ψηφιακός ορθοφωτοχάρτης πριν και μετά την αλλαγή. Σε αυτά τα κτηματολογικά διαγράμματα πρέπει να παρουσιάζονται οι επιδράσεις των αλλαγών και οι μεταβολές που προκύπτουν από καινούριες ή παλιές διαδικασίες στη γη (π.χ. διάσπαση, υποδιαίρεση, ενοποίηση, ένωση, μεταφορά, απαλλοτρίωση κ.ά.). Οι αλλαγές αυτές πρέπει να αναλύονται και να περιγράφονται νομικά με μαθηματικές συντεταγμένες. Η αναπαράσταση σε κτηματολογικούς χάρτες πολλαπλών κλιμάκων κρίνεται σκόπιμη ή όχι ανάλογα με τον εκάστοτε σκοπό απεικόνισης των δικαιωμάτων. Στους κτηματολογικούς αυτούς χάρτες μπορούν να απεικονίζονται και οι χρονικές αλλαγές σε διάφορες κλίμακες. Στις προδιαγραφές πρέπει να οριστούν οι διαφορετικές κλίμακες αναπαράστασης των 5D δεδομένων. Αν η κλίμακα απόδοσης των υποβάθρων οδηγεί σε ακρίβειες μικρότερες των Τράνακα Πηνελόπη 221

224 απαιτούμενων από τις προδιαγραφές, δεν εντάσσονται στη χωρική βάση και χρησιμοποιούνται, μόνο ως πηγή περιγραφικών πληροφοριών. Όλοι αυτοί οι κτηματολογικοί χάρτες, όπως και οι βάσεις δεδομένων, πρέπει να διατηρούνται και να ενημερώνονται εγκαίρως και σε συνεχή βάση. Η διαδικασία αυτή πρέπει να αποτελεί μέρος της αξιολόγησης και όλου του κύκλου παραγωγής και υλοποίησης του έργου. Η ενημέρωση των χαρτών περιλαμβάνει περιγραφή των αλλαγών κάνοντας διορθώσεις, οι οποίες πρέπει να κοινοποιούνται σε τακτική βάση και συνεχή διόρθωση και βελτίωση των χαρτών με νέα και πιο ακριβή τοπογραφικά δεδομένα, τεκμηριώνοντας όλα τα αρχεία που χρησιμοποιούνται. Τα κτηματολογικά γραφεία πρέπει να είναι σε θέση να χορηγούν το ιστορικό των αλλαγών που γίνονται στα κτηματολογικά γεωτεμάχια για πολλούς σκοπούς, ή σε περιγραφική μορφή ως επίσημο πιστοποιητικό, ή ακόμα και τα επίσημα έγγραφα, όπως οι κτηματολογικοί χάρτες. Τα κτηματολογικά γραφεία πρέπει να διατηρούν ψηφιακούς κτηματολογικούς χάρτες επικαλυπτόμενους με ψηφιακές ορθοφωτογραφίες από διαφορετικές χρονικές περιόδους, ώστε ναείναι πιο εύκολη και πιο γρήγορη η απόκτηση του ιστορικού των αλλαγών σε σχέση με τους αναλογικούς χάρτες Τεχνικές Μοντελοποίησης Για την υλοποίηση του κτηματολογίου πολλών διαστάσεων πρέπει να χρησιμοποιηθεί το κατάλληλο μοντέλο nd μοντελοποίησης και οι μέθοδοι, που θα επιτρέψουν το βέλτιστο συνδυασμό και τη σωστή σειρά εισαγωγής όλων των διαστάσεων στη μοντελοποίηση των κτηματολογικών δεδομένων. Τα nd μοντέλα δεδομένων και δομές δεδομένων μπορούν να δώσουν λύση στα προβλήματα πλεονασμού και ασυνέπειας, τα οποία δημιουργούνται λόγω ασύνδετων συνόλων δεδομένων σχετικά με την ίδια τοποθεσία, σε πολλές χρονικές περιόδους και κλίμακες. Η nd μοντελοποίηση βασίζεται στην έννοια της 4D μοντελοποίησης με περαιτέρω ενσωμάτωση ενός νιοστού αριθμού των διαστάσεων σχεδιασμού σε ένα ολιστικό μοντέλο, δίνοντας έτσι τη δυνατότητα στους χρήστες να απεικονίσουν και να προβάλουν οπτικά ένα εμπράγματο δικαίωμα για ολόκληρο τον κύκλο ζωής του. Μια 5D προσέγγιση, σε αντίθεση Τράνακα Πηνελόπη 222

225 με την ανεξάρτητη διαχείριση του χώρου, του χρόνου και της κλίμακας, παρέχει μία βιώσιμη και σταθερή βάση για τη δομή των γεωπληροφοριών. Για την απεικόνιση του 5D κτηματολογίου πρέπει, λοιπόν, να διαμορφωθεί ένα 5D ΣΓΠ (περιγράφεται στην ενότητα 8.4.1), με το οποίο θα δημιουργούνται 3D μοντέλα σε διαφορετικές χρονικές στιγμές, σε συνδυασμό με χωρικές και χρονικές ιδιότητες, καθώς και με αστικά και κτηματολογικά δεδομένα. Η 5D μοντελοποίηση των κτηματολογικών δεδομένων πρέπει να βασιστεί στη 3D μοντελοποίησή τους σε διάφορες χρονικές στιγμές και σε διαφορετικά επίπεδα λεπτομέρειας, εφαρμόζοντας με αυτό τον τρόπο αυτόματη χωρική και χρονική ανάλυση, με σκοπό τη μείωση του χρόνου και του κόστους της διαδικασίας μοντελοποίησης. Ουσιαστικά για τη 5D μοντελοποίηση των κτηματολογικών δεδομένων πρέπει να δημιουργηθούν ενδιάμεσα μοντέλα, τα οποία σύμφωνα με τον Van Oosterom είναι τα εξής: αρχικά δημιουργούνται τρία εναλλακτικά 3D μοντέλα (3Dχώρος, 2Dχώρος+χρόνος, 2Dχώρος+κλίμακα) και στη συνέχεια τρία εναλλακτικά 4D μοντέλα (3Dχώρος+χρόνος, 3Dχώρος+κλίμακα, 2Dχώρος+χρόνος+κλίμακα). Με αυτό τον τρόπο θα δημιουργηθεί το τελικό βέλτιστο 5D μοντέλο δεδομένων, το οποίο μπορεί να στηρίξει nd κτηματολογικά αντικείμενα και να εφαρμοστεί σε ένα Σύστημα Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων, συνδυάζοντας τις έννοιες του χώρου, του χρόνου και της κλίμακας. Ακριβή 3D μοντέλα κτηματολογικών αντικειμένων μπορούν να παραχθούν με διάφορες τεχνικές, όπως για παράδειγμα με φωτογραμμετρία, μοντελοποίηση βάσει εικόνων, αυτόματη μοντελοποίηση και κανονιστική μοντελοποίηση (procedural modeling). Επίσης, τα BIM, το CityGML ή τα CAD αρχεία μπορούν να μοντελοποιήσουν λεπτομερώς 3D φυσικά αντικείμενα, αλλά δεν υποστηρίζουν συμπληρωματικά νομικά δεδομένα, ενώ τα μοντέλα διαχείρισης γης, όπως το eplan (Electronic Plan) και το LADM (Land Administration Domain Model) οργανώνουν τη νομική πληροφορία χωρίς να αναφέρονται στην αντίστοιχη φυσική πραγματικότητα. Μέσω του CityGML, η διάσταση του χρόνου και της κλίμακας διαχειρίζονται, αλλά όχι με έναν ολοκληρωμένο τρόπο. Η χρονική διάσταση αντιμετωπίζεται Τράνακα Πηνελόπη 223

226 χωριστά, προσθέτοντας ιδιότητες στα γεωμετρικά αντικείμενα, όπως ημερομηνία δημιουργίας και ημερομηνία τερματισμού. Η κλίμακα ενσωματώνεται μέσω της έννοιας επίπεδο λεπτομέρειας (LoD). Τα επίπεδα λεπτομερειών είναι μια τεχνική απεικόνισης, η οποία επιταχύνει την διαδικασία οπτικής απόδοσης και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη 5D απεικόνιση των κτηματολογικών αντικειμένων πολλών διαστάσεων. Σε αυτήν την τεχνική, τα κτήρια παρουσιάζονται σε διάφορα επίπεδα λεπτομέρειας με πεδίο ευρείας χρήσης στα 3D μοντέλα πόλεων. Στην πραγματικότητα, οι λεπτομέρειες που χρειάζονται για την απόδοση ρεαλισμού στα μοντέλα έχουν άμεση επίπτωση στο χρόνο και την προσπάθεια της απεικόνισης. Γενικώς, προκειμένου να μειωθούν οι περιττές δαπάνες και οι προσδοκίες των χρηστών απαιτείται ένα έγκυρο και αποδεκτό επίπεδο αφαίρεσης. Σε κτηματολογικές εφαρμογές, που συνήθως αφορούν σε νομικά αντικείμενα δεν υπάρχει λόγος απλοποίησης της γεωμετρίας. Για παράδειγμα, σε επίπεδο προβολής μιας πόλης, η απεικόνιση όλων των νομικών αντικειμένων με τις πληροφορίες που τα συνοδεύουν, θα μπορούσε να επηρεάσει σοβαρά την αλληλεπίδραση του συστήματος απεικόνισης και επίσης θα είναι δύσκολο να ερμηνευτεί οπτικά. Ως εκ τούτου, η παραδοσιακή έννοια του LoD δεν ισχύει στα νομικά δεδομένα. Συμπερασματικά, για την nd μοντελοποίηση των κτηματολογικών αντικειμένων πρέπει να δημιουργηθούν αρχικά τα 3D μοντέλα. Μία πολύ αποτελεσματική τεχνική για αυτό είναι η κανονιστική μοντελοποίηση, για την οποία χρειάζονται επίγειες και εναέριες φωτογραφίες. Όσον αφορά στην τέταρτη διάσταση δημιουργούνται 3D μοντέλα από δύο διαφορετικές χρονικές στιγμές, κατά τις οποίες ανιχνεύεται μία χωρική αλλαγή, μέσω ειδικών αυτόματων αλγορίθμων ανίχνευσης αλλαγών. Η πέμπτη διάσταση εισάγεται μέσω της δημιουργίας μοντέλων από πολλές διαφορετικές στιγμές, οι οποίες αντιστοιχούν σε διαφορετικά επίπεδα λεπτομέρειας (LoDs). Τα διαφορετικά LoDs διευκολύνουν και επιταχύνουν την αποτελεσματική αναπαράσταση μεγάλων σκηνών, μέσω της απεικόνισης του μοντέλου στην κατάλληλη ανάλυση, ενώ παράλληλα παρέχουν μοντέλα σε διαφορετικές κλίμακες, ανάλογα με τις απαιτήσεις του εκάστοτε χρήστη ενός nd ΣΓΠ. Στις περισσότερες εφαρμογές, για τα διαφορετικά επίπεδα λεπτομέρειας χρησιμοποιείται το πρότυπο CityGML. Τράνακα Πηνελόπη 224

227 Για κάθε χρονική περίοδο πρέπει να δημιουργηθούν νέφη σημείων, στα οποία θα γίνει αυτόματη ανίχνευση των σημαντικών αλλαγών. Τα αποτυπώματα των κτιρίων αρκούν για τη δημιουργία των 3D μοντέλων σε LoD1. Ωστόσο, η υφή, το χρώμα και η μετρητική πληροφορία για τα στοιχεία κάθε κτιρίου είναι απαραίτητα για τη 3D μοντελοποίηση σε μεγαλύτερα επίπεδα λεπτομέρειας. Για αυτό το λόγο μπορούν να χρησιμοποιούνται επίγειες φωτογραφίες από τις προσόψεις των κτιρίων, καθώς και σημεία ελέγχου από τις αεροφωτογραφίες, με σκοπό τη 3D δημιουργία όλων των πλευρών κάθε οικοδομικού τετραγώνου. Οι πληροφορίες για το ύψος μπορούν να εξαχθούν είτε από ορθοφωτογραφίες, είτε από τα υψομετρικά δεδομένα του Ε.Κ.. Τα 3D μοντέλα που δημιουργούνται πρέπει τέλος να συνδεθούν με τις κατάλληλες ιδιότητες της κτηματολογικής βάσης. Η σύνδεση αυτή επιτυγχάνεται μέσω της ανάθεσης του κατάλληλου ονόματος σε κάθε 3D μοντέλο. Για παράδειγμα, το όνομα κάθε μοντέλου μπορεί να έχει τη μορφή ID_LoDi_TIME. Έτσι, μέσω των πεδίων ID και TIME, το μοντέλο μπορεί να συνδεθεί με τα κατάλληλα δεδομένα σε συγκεκριμένη χρονική στιγμή. Η nd προσέγγιση, η οποία ενσωματώνει τα διαφορετικά LoDs ενός 3D μοντέλου σε ένα συνεκτικό 4D μοντέλο δεδομένων, βελτιώνει σημαντικά την αποθήκευση, τήρηση και ανάλυση των 3D μοντέλων ενός κτηματολογίου πολλών διαστάσεων Έλεγχοι Ποιότητας Στην ενότητα αυτή αναφέρονται οι έλεγχοι που πρέπει να διενεργούνται καθ όλη τη διάρκεια κτηματογράφησης, ώστε το τελικό αποτέλεσμα να είναι ακριβές και σύμφωνο με τις τεχνικές προδιαγραφές. Καταλληλότητα δεδομένων Βασικό στοιχείο στο σχεδιασμό του nd κτηματολογίου είναι η διερεύνηση της καταλληλότητας των δεδομένων, καθώς και η επιλογή των τύπων δεδομένων που θα μοντελοποιηθούν και θα απεικονιστούν στο nd κτηματολογικό σύστημα. Τα κτηματολογικά δεδομένα περιλαμβάνουν νομικά και φυσικά δεδομένα και η απεικόνιση των διαφορετικών τύπων οντοτήτων εισάγει διαφορετικές ανάγκες. Οι φυσικές οντότητες περιλαμβάνουν τοίχους, οροφές, Τράνακα Πηνελόπη 225

228 πόρτες, παράθυρα κ.ά. που είναι ορατά, ενώ οι νομικές οντότητες και τα όριά τους είναι εννοιολογικές, μη απτές. Ωστόσο σε ορισμένες περιπτώσεις, ένα φυσικό αντικείμενο μπορεί να είναι πλήρως αντίστοιχο του νομικού του αντικειμένου. Συνεπώς, τα κτηματολογικά συστήματα πρέπει να απεικονίζουν τα φυσικά και τα νομικά δεδομένα, χωρίς να δημιουργούνται περιθώρια για ασάφειες (Shojaei et al., 2013). Επικύρωση δεδομένων Η διαδικασία ελέγχου για πιθανά σφάλματα στα δεδομένα είναι πολύ σημαντική για όλη τη διαδικασία του έργου. Πρέπει, λοιπόν, να καθοριστούν κανόνες, πριν από την επεξεργασία των δεδομένων ή την εισαγωγή τους στο σύστημα. Ο στόχος της επικύρωσης σε ένα nd κτηματολογικό περιβάλλον είναι η τεκμηρίωση του σαφούς ορισμού του έγκυρου αντικειμένου. Για παράδειγμα, σε 3D γεωμετρία, όπου οι κανόνες επικύρωσης εξαρτώνται από τη μέθοδο της 3D γεωμετρικής αναπαράστασης, πρέπει να οριστούν διαφορετικοί κανόνες επικύρωσης για την κωδικοποίηση γραμμών και για την κωδικοποίηση σε πολύγωνα. Στην περίπτωση ενός 3D κτηματολογικού αντικειμένου, η επικύρωση διενεργείται για να εξασφαλιστεί η γεωμετρική εγκυρότητα και η συνέπεια με την υπάρχουσα βάση δεδομένων, και αποτελεί εγγύηση για το νέο περιεχόμενο (Δημοπούλου, 2015). Η επικύρωση σε nd κτηματολογικές περιπτώσεις απαιτείται για: Τη γεωμετρική επικύρωση των nd γεωτεμαχίων. Την επικύρωση των αντικειμένων πάνω ή κάτω από την επιφάνεια του οικοπέδου. Την επικύρωση των χωρικών σχέσεων που αναπτύσσονται μεταξύ των γεωτεμαχίων. Την επικύρωση των χρονικών σχέσεων και των διαδοχικών συναλλαγών που αφορούν σε ένα εμπράγματο δικαίωμα. Την περαιτέρω επεξεργασία της γεωμετρίας (κατάτμηση, συνένωση, σύσταση δουλειών κ.λπ.). Τα δίκτυα και τα αντικείμενα πολλαπλών στρωμάτων (multi-strata). Τράνακα Πηνελόπη 226

229 Έλεγχοι αναλογικών διαγραμμάτων Πρέπει να προταθεί ένα σύνολο κανόνων ελέγχου για τα μεμονωμένα γεωμετρικά αντικείμενα, σε σχέση με τα αντικείμενα ενός τοπογραφικού διαγράμματος, και με αντικείμενα τα οποία εμφανίζονται σε ανεξάρτητα διαγράμματα. Η πρόταση αφορά στη χειροκίνητη υποβολή κτηματολογικών σχεδίων και τη 2D ψηφιακή διαδικασία, ως πρώτο βήμα προς την αυτοματοποίηση της υποβολής όλων των τοπογραφικών σχεδίων. Πρόσθετα στους συνήθεις δισδιάστατους κανόνες, σχέδια που περιέχουν 3D στοιχεία, ελέγχονται χειροκίνητα σε σχέση με τις διοικητικές και γεωμετρικές προδιαγραφές απαιτήσεων ποιότητας. Τα ογκομετρικά σχέδια απαιτούν επιπλέον ελέγχους, όπως γεωμετρικά σχήματα, επιφάνειες του όγκου, περιβάλλουσες επιφάνειες, πληρότητα, επιπεδότητα, έλεγχος μερικών και συνολικών όγκων, σύνδεση με γεωδαιτικά σημεία ελέγχου κ.λπ. (Δημοπούλου, 2015). Γεωμετρική συνέπεια Κάθε 2D, 3D ή nd κτηματολογικό γεωτεμάχιο έχει σημαντική νομική, κοινωνική και οικονομική υπόσταση, η οποία αντανακλά και στις σχέσεις του με τα γειτονικά γεωτεμάχια, μέσα στο ισχύον θεσμικό πλαίσιο, το οποίο καθορίζει τα θέματα ιδιοκτησίας γης. Όταν δημιουργείται μια μονάδα ιδιοκτησίας, πρέπει να είναι σαφής η οριοθέτησή της: ως 3D στήλη ιδιοκτησίας, ή ως 3D ιδιοκτησιακός χώρος ή αλλιώς ως 2D επιφάνεια. Όταν η κτηματολογική βάση δεδομένων δημιουργείται από τοπογραφικά δεδομένα, τότε η επιλογή της δομής της εξαρτάται από την επιλογή κάθε χώρας. Εντοπισμός 3D επικαλύψεων μέσω της κτηματολογικής βάσης δεδομένων Η θέση μιας 2D ιδιοκτησιακής μονάδας είναι συνήθως καθορισμένη σε μια ψηφιακή 2D κτηματολογική βάση δεδομένων (DCDB), τουλάχιστον σε σχέση με τα γειτονικά τεμάχια, γεγονός το οποίο δίνει τη δυνατότητα εντοπισμού τυχόν επικαλύψεων και μεταξύ 3D γεωτεμαχίων, με απλούς κανόνες τοπολογικής επαλληλίας, μέσω του ίχνους του κτηρίου κι επιπλέον τοπογραφικών μετρήσεων των κορυφών του. Για να βεβαιωθεί επικάλυψη όγκων κτηρίων, πρέπει να συγκριθεί το 2D διάγραμμα έναντι όλων των 3D σχεδίων. Τράνακα Πηνελόπη 227

230 Στο Queensland, προκειμένου να μειωθεί ο φόρτος του έργου ελέγχου των επικαλύψεων, αποφασίσθηκε ότι όλες οι 3D κατασκευές πρέπει να βρίσκονται εντός των ορίων των υποκειμένων γεωτεμαχίων. Στις περιπτώσεις ύπαρξης περισσότερων 3D κατασκευών εντός του ίδιου γεωτεμαχίου, ο έλεγχος είναι απαραίτητος. Ο κανόνας αυτός περιορίζει μεν τους ελέγχους στη βάση δεδομένων, αλλά δημιουργεί άλλα προβλήματα, όπως π.χ. όταν ένα γεωτεμάχιο διαιρείται ή όταν διατρέχεται από 3D δίκτυα, θα γίνεται τότε έλεγχος επαναποτύπωσης της νέας κατάστασης και πώς θα διαμορφώνονται πλέον τα νέα δικαιώματα (Δημοπούλου, 2015). Εντοπισμός ασυνεχών 3D δικαιωμάτων Η κτηματολογική βάση που στηρίζεται στο πρότυπο LADM, καταχωρίζει το τυπικό βασικό γεωτεμάχιο σε 2D, με τα δικαιώματα σε αυτό να εκτείνονται πάνω και κάτω από το έδαφος, ενώ απεικονίζει τα ογκομετρικά τεμάχια ως 3D αντικείμενα, με την οριοθέτηση των δικαιωμάτων πάνω σε αυτά στον αντίστοιχο χώρο. Συνεπώς, μερικές ιδιοκτησίες είναι πλήρως οριοθετημένες σε 3D, ενώ άλλες είναι «ανοικτές» πάνω και κάτω από το έδαφος. Έτσι, μέσω των στηλών έκτασης της ιδιοκτησίας, εξασφαλίζεται η λογική συνέπεια των δικαιωμάτων των μεμονωμένων ιδιοκτησιακών αντικειμένων (Δημοπούλου, 2015). Είναι, λοιπόν, πολύ σημαντική η διατύπωση απαιτήσεων ποιότητας, με σκοπό τον έλεγχο των nd κτηματολογικών δεδομένων. Συνοψίζοντας τις απαιτήσεις ποιότητας για την ψηφιακή καταγραφή nd γεωτεμαχίων, ανεξαρτήτως θεσμικού πλαισίου, παρατηρείται ότι σε θέματα γεωμετρικής συνέπειας είναι σημαντικό να καθορισθούν (Karki et al., 2013): η γεωμετρική μορφή που θα χρησιμοποιηθεί στα nd δεδομένα ποιες είναι οι απαιτήσεις γειτνίασης των γεωτεμαχίων, π.χ. να είναι ισχυρά συνδεδεμένα αν θα απαιτηθούν πρόσθετοι γεωμετρικοί κανόνες ποιοι κανόνες εφαρμόζονται για το περιβάλλον όριο, πρέπει π.χ. να είναι «κλειστό» έλεγχοι λογικής συνέπειας, π.χ. δυο γειτονικά γεωτεμάχια δεν μπορούν να απέχουν Τράνακα Πηνελόπη 228

231 ποιες κατηγορίες ιδιοκτησιακών αντικειμένων ορίζονται, π.χ. ιδιωτικά, δημόσια, κοινόχρηστα κ.λπ. ποια τα δικαιώματα πρόσβασης στα ιδιωτικά γεωτεμάχια ποιοι περιορισμοί εφαρμόζονται σε κοινόχρηστες, ιδιωτικές ιδιοκτησίες ποιοι έλεγχοι χρειάζονται ώστε να διασφαλιστεί η σωστή σχέση μεταξύ των κατασκευών οι οποίες σχεδιάζονται με τα υπάρχοντα γεωτεμάχια ποια κτηματολογική βάση θα μπορεί να υποστηρίξει τον έλεγχο ποιότητας Πλαίσιο Εργασιών για την Υλοποίηση Πιλοτικής Εφαρμογής Στην ενότητα αυτή περιγράφονται οι διαδικασίες που πρέπει να γίνουν, το πλαίσιο εργασιών που πρέπει να ακολουθηθεί, καθώς και το απαιτούμενο κόστος, ώστε να υλοποιηθεί μια πιλοτική εφαρμογή μικρής κλίμακας για την έναρξη 3D κτηματολογίου στην Ελλάδα, στηριζόμενοι σε μια μελέτη που πραγματοποιήθηκε στη Ρωσία. Ουσιαστικά, με την πραγματοποίηση μιας τέτοιας εφαρμογής «χτίζονται τα θεμέλια» για τη μετάβαση σε ένα 3D κτηματολογικό σύστημα, με βασικό στόχο αυτού του έργου τη δημιουργία γνώσης και κατανόησης σχετικά με τα θέματα που αφορούν στο 3D κτηματολογικό μοντέλο. Το έργο αυτό, δηλαδή, επικεντρώνεται στην καταλληλόλητα του νομικού πλαισίου, στην επεξεργασία σε ένα 3D κτηματολογικό μοντέλο και στη δοκιμή αυτού του μοντέλου σε ένα πιλοτικό πρόγραμμα, με σκοπό τη μακροπρόθεσμη ανάπτυξη 3D κτηματολογίου στην Ελλάδα. Το 2010 το Υπουργείο Οικονομικής Ανάπτυξης της Ρωσικής Ομοσπονδίας χρηματοδότησε την Ομοσπονδιακή Υπηρεσία Χωρικής Εγγραφής, Κτηματολογίου και Χαρτογράφησης (Rosreestr), με σκοπό την υλοποίηση 3D κτηματολογίου στη Ρωσία. Το ισχύον κτηματολογικό σύστημα στη Ρωσία στηρίζεται στη 2D καταγραφή των γεωτεμαχίων και η βάση δεδομένων περιέχει όλο το ιστορικό των πολυγώνων από τη στιγμή της δημιουργίας τους. Οι κτηματολογικοί χάρτες έχουν κλίμακα 1:2000 σε αστικές περιοχές και 1:10000 σε αστικές, ενώ υπάρχουν τρία συστήματα αναφοράς (συντεταγμένων), λόγω Τράνακα Πηνελόπη 229

232 της έκτασης της ρωσικής ομοσπονδίας. Το εμπράγματο δίκαιο στη Ρωσική Ομοσπονδία είναι αρκετά γενικό. Δεν αναφέρει ρητά κάτι για 3D εγγραφές, αλλά ούτε απαγορεύει την καταγραφή των 3D ογκομετρικών γεωτεμαχίων. Τα υπόγεια δίκτυα υποδομών δεν εγγράφονται στο κτηματολογικό σύστημα. Σκοπός της Ομοσπονδιακής Υπηρεσίας Κτηματολογίου είναι η χρήση 3D κτηματολογικών εγγραφών, όπου χρειάζεται, δηλαδή σε σύνθετα κτίρια ή άλλες κατασκευές και σε υπόγεια δίκτυα υποδομών (π.χ. καλώδια και αγωγοί) (Jansen, Van Oosterom, 2010). Σύμφωνα, λοιπόν, με τη μελέτη που πραγματοποιήθηκε από το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Delft, απαιτούμενη διάρκεια για την υλοποίηση μιας τέτοιας πιλοτικής εφαρμογής σε τρεις ειδικές περιπτώσεις (οι οποίες περιγράφονται παρακάτω) είναι τα δύο χρόνια και το απαιτούμενο κόστος ευρώ. Για την αποτελεσματική υλοποίηση του έργου αυτού στη Ρωσία, το σημαντικότερο στοιχείο ήταν η συνεργασία με το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Delft και με το Κτηματολόγιο της Ολλανδίας. Είναι, λοιπόν, σαφές ότι και μια αντίστοιχη εφαρμογή στην Ελλάδα, θα είναι αποτελεσματική με την κατάλληλη βοήθεια και καθοδήγηση καθ όλη τη διάρκεια του έργου, από ειδικούς επιστήμονες (π.χ. για τη μελέτη των νομικών ζητημάτων, για θέματα που αφορούν στη διοίκηση, για τη δημιουργία κατάλληλου 3D μοντέλου, για τη σωστή χρήση των τεχνολογικών μέσων κ.ά.). Παρακάτω φαίνεται η κατανομή του προϋπολογισμού σε ποσοστά, η οποία βασίστηκε στο γενικό σχέδιο εργασίας: Τράνακα Πηνελόπη 230

233 Αρχική φάση/ Έναρξη του έργου 13% του προϋπολογισμού Δημιουργία νομικού και οργανωτικού πλαισίου 20% του προϋπολογισμού Ανάπτυξη του 3D κτηματολογικού μοντέλου Πιλοτική εφαρμογή και αξιολόγηση Βελτίωση νομικού και οργανωτικού πλαισίου Εκπαιδευτικά προγράμματα Φάση ολοκλήρωσης του έργου Διαχείριση του έργου 22% του προϋπολογισμού 24% του προϋπολογισμού 4% του προϋπολογισμού 6% του προϋπολογισμού 4% του προϋπολογισμού 7% του προϋπολογισμού Πίνακας 4: Κατανομή του προϋπολογισμού στα διάφορα στάδια του έργου (Πηγή: Hoogeveen, Jansen, 2010). Για την πιλοτική εφαρμογή της 3D κτηματολογικής εγγραφής στη Ρωσία επιλέχθηκαν τρεις ειδικές περιπτώσεις στην περιοχή Nizhegorodskaya Oblast, η οποία βρίσκεται 450 χιλιόμετρα ανατολικά της Μόσχας, έχει έκταση km 2 ( στρέμματα/ περίπου το διπλάσιο μέγεθος από την Ολλανδία) και 3,5 εκατομμύρια κατοίκους. Όλα τα απαραίτητα δεδομένα παρεσχέθησαν από την Ομοσπονδιακή Υπηρεσία Κτηματολογίου (Jansen, Van Oosterom, 2010). Η πρώτη περίπτωση αφορά σε ένα κτίριο γραφείων πολλών ορόφων, με υπόγειο πάρκινγκ και μεγάλο αριθμό διαφορετικών εγγραπτέων δικαιωμάτων. Στη δεύτερη περίπτωση επιλέχθηκε ένα συγκρότημα διαμερισμάτων με υπόγειο πάρκινγκ, στο οποίο εμφανίζονται πολλοί δικαιούχοι, πολλά είδη δικαιωμάτων και περιορισμών. Τέλος, επιλέχθηκε ένας υπόγειος αγωγός φυσικού αερίου μαζί με τα μέρη του πάνω από το έδαφος. Επειδή το κτηματολόγιο στην Ελλάδα έχει ολοκληρωθεί στα περισσότερα αστικά κέντρα θα μπορούσε να δοκιμαστεί πιλοτικά η εφαρμογή του κτηματολογίου πολλών διαστάσεων σε μια συγκεκριμένη αστική περιοχή. Έτσι, για την πιλοτική εφαρμογή στην Ελλάδα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν Τράνακα Πηνελόπη 231

234 τρεις παρόμοιες χαρακτηριστικές περιπτώσεις που απαιτούν 3D εγγραφή, σε μια αστική περιοχή με σύνθετες και πολυεπίπεδες κατασκευές, όπου έχει υλοποιηθεί το 2D κτηματολόγιο, ώστε να υπάρχουν όλα τα απαραίτητα δεδομένα από τον αρμόδιο φορέα. Τα κύρια αποτελέσματα ύστερα από την υλοποίηση μιας τέτοιας πιλοτικής εφαρμογής μικρής κλίμακας στην Ελλάδα θα είναι τα εξής: Κατανόηση του νομικού και οργανωτικού πλαισίου για τη 3D συλλογή και αποθήκευση δεδομένων Δημιουργία ελληνικού 3D μοντέλου για την παραγωγή, αποθήκευση και διανομή δεδομένων Ανάπτυξη πρωτοτύπου και πύλης πρόσβασης για τα 3D δεδομένα, με έλεγχο μέσω εφαρμογής στην πιλοτική περιοχή που θαεπιλεχθεί Στρατηγική και σχέδιο δράσης για την κατάλληλη θεσμική ενσωμάτωση του νομικού και οργανωτικού πλαισίου, με σκοπό τη μακροπρόθεσμη ανάπτυξη 3D κτηματολογίου στην Ελλάδα Εφαρμογή δοκιμών Χρονοδιάγραμμα του έργου Στους πίνακες που ακολουθούν, παρουσιάζονται οι διαδικασίες που πραγματοποιούνται για την υλοποίηση της πιλοτικής εφαρμογής και οι μέρες που απαιτούνται για κάθε στάδιο του έργου. Όπως αναφέρθηκε και παραπάνω, εκτιμάται ότι ο συνολικός χρόνος που απαιτείται για τη δημιουργία του 3D κτηματολογικού μοντέλου σε μια πιλοτική περιοχή είναι δύο χρόνια, συμπεριλαμβανομένης της φάσης έναρξης. Οι διαδικασίες αυτές διεξάγονται όσο το δυνατόν διαδοχικά, αν και λόγω έλλειψης χρόνου μπορεί να παρουσιαστεί κάποια επικάλυψη, τόσο στο χρόνο, όσο και στο περιεχόμενο. Το χρονικό διάστημα που χρειάζεται για την πιλοτική εφαρμογή (φάση 3) είναι 15 μήνες. Μπορεί να θεωρηθεί ως ένα σύντομο διάστημα, αλλά τελικά αποδείχτηκε επαρκές στην περίπτωση της Ρωσίας (Jansen, Van Oosterom, 2010). Σύμφωνα και με τις προδιαγραφές του Εθνικού Κτηματολογίου, ως μέσος όρος απαιτούμενου χρόνου για τη συλλογή δεδομένων θεωρούνται οι 6 Τράνακα Πηνελόπη 232

235 μήνες και για την επεξεργασία τους οι 9 μήνες (στο σύνολο 15 μήνες) για ένα τυπικό έργο κτηματολογίου. Τράνακα Πηνελόπη 233

236 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ ΜΕΡΕΣ 0 Έναρξη Προετοιμασία Έναρξη έργου Προετοιμασία αρχικής αναφοράς 6 1 Νομικό και οργανωτικό πλαίσιο για τη συλλογή, αποθήκευση και διανομή των 3D κτηματολογικών αντικειμένων Μελέτη του νομικού πλαισίου Μελέτη του οργανωτικού πλαισίου του 3D κτηματολογίου Συγκριτική επισκόπηση σχετικά με την κατάσταση στην Ελλάδα και σε άλλες χώρες 7 2 Δημιουργία του 3D κτηματολογικού μοντέλου για αποθήκευση και διάδοση των 3D κτηματολογικών δεδομένων Μελέτη των διαθέσιμων τεχνολογιών και τεχνικών λύσεων για την αναπαράσταση των 3D πληροφοριών Μελέτη του LADM και τρόπος προσαρμογής του στις ελληνικές απαιτήσεις Διερεύνηση των τεχνολογιών και τεχνικών λύσεων για την 3D κτηματολογική εγγραφή Ορισμός των 3D κτηματολογικών αντικειμένων στην Ελλάδα και διατύπωση αρχών για το 3D Κ (βασισμένοι στη διεθνή εμπειρία) Ανάπτυξη του ελληνικού 3D κτηματολογικού μοντέλου 22 3 Πιλοτική εφαρμογή Ορισμός απαιτήσεων Συλλογή, ανάλυση και αποθήκευση δεδομένων για τα 3D κτηματολογικά αντικείμενα της πιλοτικής περιοχής στη Β.Δ Ανάπτυξη πρωτότυπου συστήματος και έλεγχος με βάση τα 3D κτηματολογικά αντικείμενα της πιλοτικής περιοχής Ανάπτυξη διαδικτυακής πύλης πρόσβασης 3D δεδομένων Εφαρμογή και αξιολόγηση Βελτίωση νομικού και οργανωτικού πλαισίου Προτάσεις για την οργάνωση των 3D κτηματολογικών δεδομένων Προτάσεις για το ελληνικό νομικό πλαίσιο 12 5 Εκπαιδευτικά προγράμματα Προετοιμασία εκπαιδευτικού υλικού Εκπαίδευση προσωπικού 8 6 Τελικά σεμινάρια Πρόγραμμα προετοιμασίας Σεμινάρια 12 7 Διαχείριση του έργου Συνολική διαχείριση Συνάντηση της επαγγελματικής συμβουλευτικής επιτροπής 6 Τράνακα Πηνελόπη 234

237 ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΕΡΓΟΥ ΣΕ ΜΗΝΕΣ α/α ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ Έναρξη 0.1 Προετοιμασία 0.2 Έναρξη έργου 0.3 Αρχική αναφορά 1 Νομικό και οργανωτικό πλαίσιο 1.1 Μελέτη του νομικού πλαισίου 1.2 Μελέτη του οργανωτικού πλαισίου 1.3 Συγκριτική επισκόπηση 2 Δημιουργία 3D κτηματολογικού μοντέλου 2.1 Τεχνολογίες για το 3D κτηματολόγιο 2.2 Μελέτη και προσαρμογή του LADM 2.3 Μελέτη λύσεων για τη 3D εγγραφή 2.4 Ορισμός των 3D κτηματολογικών αντικειμένων 2.5 Ανάπτυξη του ελληνικού 3D κτηματολογικού μοντέλου Πιλοτική εφαρμογή Ορισμός απαιτήσεων 3.2 Συλλογή πληροφοριών για τα δεδομένα 3.3 Ανάπτυξη πρωτότυπου συστήματος 3.4 Ανάπτυξη διαδικτυακής πύλης 3.5 Εφαρμογή και αξιολόγηση Βελτίωση νομικού και οργανωτικού πλαισίου Προτάσεις για την οργάνωση του 3D κτηματολογίου 4.2 Προτάσεις για το ελληνικό νομικό πλαίσιο Εκπαιδευτικά προγράμματα Προετοιμασία εκπαιδευτικού υλικού 5.2 Εκπαίδευση προσωπικού Τελικά σεμινάρια Πρόγραμμα προετοιμασίας 6.2 Σεμινάρια Τράνακα Πηνελόπη 235

238 Για την υλοποίηση όλων των διαδικασιών του έργου, όπως αυτές παρουσιάστηκαν παραπάνω, είναι πολύ απαραίτητη η διαρκής παρακολούθηση των δαπανών του προϋπολογισμού και οι έγκαιρες προσαρμογές σχετικά με τους ανθρώπινους πόρους και/ ή τις μέρες που θα χρειαστούν. Σε περίπτωση που εμπλέκονται πολλοί οργανισμοί, όπως στη Ρωσία, είναι πολύ σημαντικός ο σαφής καθορισμός των ρόλων και των αρμοδιοτήτων καθενός στην αρχική φάση, ώστε να αποφευχθούν ασάφειες και ασυμφωνίες σε μεταγενέστερη φάση του έργου. Σχετικά με το έργο αυτό μπορούν να σημειωθούν οι εξής παραδοχές: η επιτυχία του παραπάνω εγχειρήματος θα εξαρτηθεί σε μεγάλο βαθμό από τη λειτουργικότητα της 3D απεικόνισης και πλοήγησης. Για την παροχή αυτής της λειτουργικότητας θα χρησιμοποιηθούν τα υπάρχοντα εργαλεία, τα οποία πρέπει να έχουν επιλεχθεί πριν αρχίσει η φάση της κατασκευής, γιατί ο προϋπολογισμός δεν αρκεί για τη δοκιμή διαφορετικών εργαλείων. Η επιλογή λάθος εργαλείου θα έχει αρνητική επίδραση στο αποτέλεσμα του έργου. λόγω της πιθανής πίεσης του χρόνου, οι απαιτήσεις για την πιλοτική περιοχή πρέπει να οριστούν πριν τον τελικό σχεδιασμό του 3D κτηματολογικού μοντέλου και της αρχιτεκτονικής του συστήματος και αυτό εμπεριέχει ρίσκο. Αν αυτές οι απαιτήσεις δεν ικανοποιούνται από το 3D μοντέλο ή/και από την αρχιτεκτονική του συστήματος, τότε θα χρειαστεί περισσότερος χρόνος για το σχεδιασμό και τη δημιουργία του πρωτοτύπου ή για την επανασυλλογή των πιλοτικών δεδομένων ή για τη μετατροπή τους. Ρίσκα/ κίνδυνοι Για την εκτέλεση της πιλοτικής εφαρμογής, ένας από τους μεγαλύτερους κινδύνους είναι η μη διαθεσιμότητα κατάλληλων δεδομένων, κυρίως σε ότι αφορά στα 3D κτηματολογικά αντικείμενα και στο Ψηφιακό Μοντέλο Εδάφους (DSM). Για αυτό το λόγο πρέπει να επιλεχθεί η κατάλληλη περιοχή και να γίνει σωστός προγραμματισμός πριν την έναρξη του έργου. Αν συμβεί κάτι τέτοιο μπορούν να ληφθούν τα εξής ελαφρυντικά μέσα (Jansen, Van Oosterom, 2010): Τράνακα Πηνελόπη 236

239 Αν δεν είναι διαθέσιμα 3D αντικείμενα στην πιλοτική περιοχή, τότε μπορούν να χρησιμοποιηθούν τα υπάρχοντα 2D αντικείμενα και να μετατραπούν σε 3D. Η συμβουλευτική ομάδα του έργου πρέπει να είναι σε θέση να παρέχει συμβουλές σχετικά με αυτό. Επίσης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν και άλλες πηγές για την απόκτηση 3D δεδομένων, για παράδειγμα το Google Earth, στο οποίο παρουσιάζονται 3D κτίρια. Αν όλες αυτές οι πηγές δεν οδηγούν σε κατάλληλα 3D αντικείμενα, τότε θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν «εικονικά» αντικείμενα. Αυτή η επιλογή, βέβαια, διαφέρει πολύ από την ιδανική. Το DSM είναι απαραίτητο για την προβολή της 2D πληροφορίας (συμπεριλαμβανομένων των γεωτεμαχίων και των χαρτών αναφοράς) στην επιφάνεια της γης. Η ανάλυση και η ακρίβεια του DSM πρέπει να είναι η βέλτιστη δυνατή. Σε περίπτωση που δεν είναι διαθέσιμο, τότε μπορούν να χρησιμοποιηθούν δορυφορικές εικόνες, με σχετικά χαμηλότερη ανάλυση. Ένας ακόμα κίνδυνος είναι η έλλειψη ενδιαφέροντος από τους εμπλεκόμενους φορείς, με αποτέλεσμα να υπάρχουν λίγοι συμμετέχοντες στην πιλοτική εφαρμογή. Σε αυτή την περίπτωση, η εφαρμογή δε θα μπορέσει να αναδείξει τα πλεονεκτήματα του 3D κτηματολογικού συστήματος. Για την αποφυγή αυτού μπορούν να ληφθούν δύο μέτρα. Πρώτον, η προσεκτική επιλογή των εμπλεκομένων, οι οποίοι έχουν πραγματικό ενδιαφέρον να συνεργαστούν για την πιλοτική εφαρμογή. Δεύτερον, η εξασφάλιση ότι οι διαδικασίες κατά την πιλοτική εφαρμογή είναι σχετικές και αποφέρουν πραγματική αξία για τους εμπλεκομένους. Με βάση τα αποτελέσματα κατά την υλοποίηση του έργου μπορεί να κριθεί αναγκαία κάποια προσθήκη ή αλλαγή στις ομάδες εργασίας. Για αυτό το λόγο, πρέπει να είναι διαθέσιμοι κατάλληλοι επιστήμονες. Τεχνολογικές επιλογές Όσον αφορά στις τεχνολογικές λύσεις είναι προτιμότερο (σαν πρώτη επιλογή) να επιλεχθούν λογισμικά και αρχιτεκτονικές συστημάτων, τα οποία χρησιμοποιούνται ήδη από το κτηματολόγιο κάθε χώρας, προκειμένου να είναι Τράνακα Πηνελόπη 237

240 ευκολότερη η ενσωμάτωσή τους σε αυτό. Ωστόσο, αν φανεί αναγκαίο κατά τη διάρκεια του έργου, για παράδειγμα αν οι υπάρχουσες τεχνολογίες δημιουργούν πολλούς περιορισμούς, πρέπει να διερευνηθούν άλλες τεχνολογικές λύσεις. Στην περίπτωση της πιλοτικής εφαρμογής στη Ρωσία, σε αυτό βοήθησε πολύ η ειδική επιστημονική ομάδα του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου του Delft και οι διάφοροι ειδικοί σε θέματα που αφορούν σε όλα τα στάδια του έργου (Jansen, Van Oosterom, 2010). Δραστηριότητες στην πιλοτική περιοχή Οι στόχοι των διαδικασιών στην πιλοτική περιοχή είναι διττοί: Δοκιμή του πρωτοτύπου: αν είναι δυνατόν να εφαρμοστεί και αν λειτουργεί όπως αναμενόταν Απόκτηση εμπειρίας: τα εμπλεκόμενα μέρη μαθαίνουν τις συνέπειες ενός 3D κτηματολογικού συστήματος από προσωπική εμπειρία Για τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων πρέπει αρχικά να δημιουργηθεί μια λίστα των απαραίτητων δεδομένων για τη μοντελοποίηση των 3D αντικειμένων και στη συνέχεια να γίνει μια γρήγορη καταγραφή των δεδομένων που είναι πιο εύκολα διαθέσιμα στην πιλοτική περιοχή. Επιπλέον, κατά το σχεδιασμό του πρωτοτύπου διατυπώνονται οι απαιτήσεις που αφορούν στα δεδομένα. Συγκεκριμένα, πρέπει να γίνει ανάλυση των δεδομένων, η οποία επικεντρώνεται στην καταλληλότητά τους (ποιότητα και διαθεσιμότητα) για χρήση στο πρωτότυπο σύστημα. Οι εμπλεκόμενοι φορείς πρέπει να προσδιορίσουν πόσα κτηματολογικά αντικείμενα πρέπει να καταγραφούν και ποια πρέπει να είναι η έκταση της πιλοτικής περιοχής, ώστε να θεωρηθούν επαρκή για την ενδελεχή αξιολόγηση του συστήματος. Αν είναι διαθέσιμα τα κατάλληλα δεδομένα, τότε μπορεί να αρχίσει η διαδικασία συλλογής τους. Ανάλογα με τον τύπο (format) της πηγής των δεδομένων, τα αρχεία αυτά είτε μεταφέρονται στην ομάδα που αναπτύσσει το πρωτότυπο σύστημα, είτε γίνονται διαθέσιμα σε διαδικτυακές υπηρεσίες. Τα δεδομένα αποθηκεύονται στα αρχεία του έργου και χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία του συστήματος. Αν δεν είναι διαθέσιμα κατάλληλα δεδομένα, τότε χρησιμοποιούνται εικονικά. Τράνακα Πηνελόπη 238

241 Εκτιμήσεις για το 3D μοντέλο Όσον αφορά στο 3D μοντέλο, υπάρχουν πολλές πτυχές που πρέπει να διερευνηθούν με περισσότερη λεπτομέρεια. Τα αποτελέσματα θα ορίσουν το στόχο του μελλοντικού 3D κτηματολογίου στην Ελλάδα. Πρέπει, λοιπόν, να απαντηθούν τα εξής ερωτήματα (Jansen, Van Oosterom, 2010): Ποια 3D κτηματολογικά αντικείμενα πρέπει να εγγράφονται στο κτηματολόγιο; Αυτά σχετίζονται πάντα με τις κατασκευές (π.χ. κτίρια, τούνελ, αγωγοί) όπως στην περίπτωση της Νορβηγίας και της Σουηδίας ή μπορούν να είναι οποιοδήποτε τμήμα του 3D χώρου (συμπεριλαμβανομένου του εναέριου και υπόγειου χώρου) όπως στην περίπτωση του Queensland; Στις περιπτώσεις υπόγειων κατασκευών (π.χ. τούνελ, μετρό, καλώδια, αγωγοί), πρέπει να διαιρεθούν με βάση τα γεωτεμάχια στην επιφάνεια (όπως στην περίπτωση του Queensland) ή να αντιμετωπιστούν ως ένα κτηματολογικό αντικείμενο (όπως στη Σουηδία); Σε περίπτωση διαχωρισμού πρέπει να σχετίζονται όλα τα δικαιώματα και οι δικαιούχοι. Για την αρχική εγγραφή και την αναπαράσταση των 3D κτηματολογικών αντικειμένων, ο νομικός χώρος ορίζεται με δικές του συντεταγμένες σε ένα κοινό σύστημα αναφοράς (όπως γίνεται στις περισσότερες χώρες) ή ορίζεται στο σύστημα των τοπογραφικών αντικειμένων και ορίων (όπως στο βρετανικό κτηματολόγιο); Το πρωτότυπο 3D κτηματολογικό σύστημα αποτελείται από δύο τμήματα: αυτό της εγγραφής, το οποίο αποθηκεύει 3D κτηματολογικά αντικείμενα και αυτό της ανάκτησης (πύλη πρόσβασης/ portal), το οποίο επιλέγει τα 3D κτηματολογικά αντικείμενα και τα αναπαραστεί πάνω σε χάρτες αναφοράς. Τα δεδομένα αποθηκεύονται σε ένα Σχεσιακό Σύστημα Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων (Relational Database Management System), το οποίο δίνει τη δυνατότητα πρόσβασης των δεδομένων σε ένα ΣΓΠ. Τράνακα Πηνελόπη 239

242 Εικόνα 63: Αρχιτεκτονική του πρωτοτύπου του 3D κτηματολογίου (Πηγή: Hoogeveen, Jansen, 2010). Ο τύπος (format) των 3D κτηματολογικών αντικειμένων για να εισαχθούν στο τμήμα εγγραφής πρέπει να έχει προσδιοριστεί σαφώς (π.χ. CityGML, DXF, XML). Το τμήμα εγγραφής δεν αποσκοπεί στην αναπαράσταση και σε λειτουργίες πλοήγησης. Σκοπός του είναι η χρήση κάποιου ΣΓΠ για την αποθήκευση των δεδομένων. Οι λειτουργίες αναπαράστασης και πλοήγησης πραγματοποιούνται στο τμήμα ανάκτησης και προβάλλονται σε διαδικτυακές υπηρεσίες (web browser). Για αυτές τις λειτουργίες χρησιμοποιούνται κατάλληλες εφαρμογές. Στην παρακάτω εικόνα φαίνεται το UML διάγραμμα περιπτώσεων- χρήσης, με το οποίο περιγράφεται η δυναμική συμπεριφορά του συστήματος, δηλαδή πώς οι χρήστες χρησιμοποιούν το σύστημα και αποτελεί το σημείο αναφοράς, αφού καθοδηγεί ουσιαστικά την ανάπτυξη του συστήματος σε όλες τις φάσεις ανάπτυξης. Συγκεκριμένα φαίνεται ότι ο χρήστης πρέπει να έχει πρόσβαση στο σύστημα διαδικτυακά. Ο χειριστής των δεδομένων είναι υπεύθυνος για τα δεδομένα και για το πώς εμφανίζονται στη διαδικτυακή πύλη. Τράνακα Πηνελόπη 240

243 Εικόνα 64: UML διάγραμμα περιπτώσεων- χρήσης (Πηγή: Hoogeveen, Jansen, 2010) Οφέλη Κτηματολογίου Πολλών Διαστάσεων Το 2012 οι Stoter, Ploeger και Van Oosterom πραγματοποίησαν μια εφαρμογή στην Ολλανδία, παρόμοια με αυτή που περιγράφτηκε παραπάνω. Σχεδίασαν και εφάρμοσαν, δηλαδή, την επέκταση του κτηματολογικού συστήματος της Ολλανδίας με εγγραφή 3D δικαιωμάτων και περιορισμών για τρεις χαρακτηριστικές σύνθετες περιπτώσεις. Ύστερα από αυτή την εφαρμογή κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι εκτός από ένα καλύτερο νομικό πλαίσιο που προστατεύει αποτελεσματικά τα πολυεπίπεδα εμπράγματα δικαιώματα, η υλοποίηση ενός 3D κτηματολογίου θα περιορίσει και τα έξοδα. Συγκεκριμένα υποστηρίζουν το εξής: «Από την εμπειρία μας μπορούμε να συμπεράνουμε ότι Τράνακα Πηνελόπη 241

244 το κόστος για τη δημιουργία 3D κτηματολογικής πληροφορίας σε τέτοιες περιπτώσεις είναι ίδιο με αυτό που απαιτείται για την παραγωγή των παραδοσιακών 2D χαρτών, για παράδειγμα σε περίπτωση ενός συγκροτήματος διαμερισμάτων». Επιπλέον, στη Δημοκρατία Τρινιντάντ και Τομπάγκο (μια νησιωτική χώρα στη νότια Καραϊβική Θάλασσα) πραγματοποιήθηκε μια ανάλυση κόστους- οφέλους, για να δείξει ότι η δημιουργία 3D κτηματολογίου είναι εφικτή ακόμα και σε χώρες όπου το 2D κτηματολόγιο δεν είναι ολοκληρωμένο και μπορεί να αντιμετωπίζουν οικονομικές δυσκολίες. Η ανάλυση αυτή επικεντρώθηκε στη δημιουργία 3D κτηματολογίου σε αστικές και πυκνοκατοικημένες περιοχές και σε περιοχές εξόρυξης πετρελαίου και τελικά έδειξε θετική σχέση κόστους- οφέλους. Εκτός από το συμφέρον οικονομικό αποτέλεσμα, τα πλεονεκτήματα δημιουργίας 3D κτηματολογίου είναι πολλά και επομένως συνίσταται (Griffith, Sutherland, 2011). Ωστόσο, παρά τα πλεονεκτήματα, κάθε χώρα πρέπει να είναι πολύ προσεκτική για τη μετάβαση σε 3D κτηματολόγιο και να πραγματοποιεί ανάλυση κόστους- οφέλους για την εν λόγω εφαρμογή. Πιο συγκεκριμένα, από αυτή την ανάλυση διαπιστώθηκε ότι από την υλοποίηση 3D κτηματολογίου τα πλεονεκτήματα είναι κοινωνικά, περιβαλλοντικά και οικονομικά και προκύπτουν από την ασφάλεια της ιδιοκτησίας και την πρόσβαση σε κτηματολογικές πληροφορίες. Οικονομικά οφέλη: - Η αύξηση στην ασφάλεια της ιδιοκτησίας οδηγεί σε αυξήσεις στις συναλλαγές σχετικά με τη γη. - Οι αυξήσεις στις συναλλαγές παρέχουν αυξήσεις των φόρων επί των συναλλαγών για το κράτος. - Δημιουργία ή βελτίωση της κτηματαγοράς. Οι επενδυτές ενθαρρύνονται για την αξιοποίηση του υπόγειου και υπέργειου χώρου. - Διευκολύνεται η φορολόγηση των ακινήτων. Κοινωνικά οφέλη: - Περιγράφονται και εξασφαλίζονται πλήρως τα ιδιοκτησιακά αντικείμενα. Τράνακα Πηνελόπη 242

245 - Η αύξηση στην ασφάλεια της ιδιοκτησίας οδηγεί σε λιγότερες συγκρούσεις. - Αυξημένη επιχειρηματική δραστηριότητα. - Βοήθεια στη λήψη αποφάσεων και στο σχεδιασμό. - Οι δικαιούχοι μπορούν να κάνουν οποιαδήποτε συναλλαγή πιο εύκολα. Τα ακίνητα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για υποθήκες και εγγυήσεις Περιβαλλοντικά οφέλη: - Λιγότερες περιβαλλοντικές επιπτώσεις, όπως πλημμύρες, υποβάθμιση και αποψίλωση των δασών, που προκαλούνται από μη νόμιμη κατοχή της γης - Προστασία των φυσικών οικοτόπων που είναι ευάλωτοι από μη νόμιμη κατοχή και υποβάθμιση Προβλήματα Κτηματολογίου Πολλών Διαστάσεων Οι 3D ιδιοκτησίες είναι σύνθετες στη διαχείρισή τους, καθώς υπάρχουν πολλοί τρόποι να αποθηκευτούν και να απεικονιστούν, ανάλογα με τη θέση τους ως προς το γεωτεμάχιο επιφανείας. Πρόσθετα ζητήματα αφορούν στην επικύρωση και την τοπολογία που εξαρτώνται κάθε φορά από την 3D γεωμετρία που επιλέγεται στα δίκτυα και τα τεμνόμενα αντικείμενα, τα οποία δεν αποθηκεύονται εύκολα στη βάση δεδομένων, και στη δημιουργία χωρικών ερωτήσεων σε 3D αντικείμενα που εξαρτώνται από τη χωρική θέση. Ένα βασικό θέμα είναι η επιλογή της κατάλληλης γεωμετρικής περιγραφής των γεωτεμαχίων και κατ επέκταση των 3D αντικειμένων. Η κοινή πρακτική μέχρι πρόσφατα ήταν η αναπαράσταση του φυσικού χώρου με την προσέγγιση ενός ολιστικού νομικού χώρου όπου υπεισέρχεται η έννοια του 3D κτηματολογικού χώρου, η οποία αναφέρεται στη συνένωση του φυσικού χώρου με το νομικό (Δημοπούλου, 2015). Οι Karki et al. (2010) αναφέρονται στην ισορροπία μεταξύ της γεωμετρικής απεικόνισης του αντιστοίχου 2D γεωτεμαχίου και του 3D φυσικού αντικειμένου που μπορεί να επεκτείνεται διαφορετικά και να έχει διαφορετικά δικαιώματα, όπως στην περίπτωση των δικτύων υποδομών. Η ενοποίηση του νομικού και του φυσικού χώρου εξασφαλίζει τη συνεπή καταγραφή σε ένα σύστημα. Το LADM παρέχει ένα μοντέλο αναφοράς που Τράνακα Πηνελόπη 243

246 υποστηρίζει 2D, 3D ή μεικτές 2D/3D καταγραφές και παρέχει χωρική αναπαράσταση για ποικίλες χωρικές μονάδες, οι οποίες περιλαμβάνουν τυπικά γεωτεμάχια, νομικούς χώρους γύρω από κτήρια και υποδομές/δίκτυα. Η διαχειριστική μονάδα του LADM είναι νομικοί χώροι που σχετίζονται με φυσικές οντότητες. Παρά τα προφανή πλεονεκτήματα, το LADM, καθώς και άλλα μοντέλα όπως είναι το CityGML και τα BIM, δεν μπορούν να απεικονίσουν την συνένωση αυτή αποδοτικά σε όρους γεωμετρίας, τοπολογίας ή σημασιολογίας. Για παράδειγμα, στο LADM το LA_BoundaryFace χρησιμοποιεί την ίδια σημασιολογία όταν αναφέρεται στα όρια ενός νομικού αντικείμενου, χωρίς διάκριση ανάμεσα στις επιφάνειες, οι οποίες μπορεί να είναι π.χ. τοίχοι ή πατώματα. Επίσης, το CityGML δε διευκρινίζει ιδιοκτησιακά δικαιώματα ή τη νομική έκτασή τους, ενώ ο κάθετος διαχωρισμός των κτηρίων σε διαμερίσματα δεν καλύπτεται, κάτι το οποίο μπορεί να αντιμετωπιστεί μόνο με ειδικές επεκτάσεις στο μοντέλο (ADE) (Roensdorf et al., 2014). Επιπλέον, σε καταστάσεις 3D ιδιοκτησίας προκύπτουν προβλήματα σε περιπτώσεις, όπου διαφορετικές ιδιοκτησιακές μονάδες (με πιθανόν διαφορετικούς τύπους χρήσεων γης) επικαλύπτονται (εικόνα 65). Παρά το γεγονός ότι, το ιδιοκτησιακό καθεστώς της γης δεν ορίζεται ρητά στην τρίτη διάσταση, στις περισσότερες χώρες η ιδιοκτησία επεκτείνεται όπου ο ιδιοκτήτης έχει ενδεχομένως συμφέροντα, ενώ επιτρέπεται σε άλλα πρόσωπα να χρησιμοποιούν το χώρο πάνω και κάτω από την ιδιοκτησία αυτή για όσο διάστημα ο ιδιοκτήτης έχει συμφωνήσει ή δεν μπορεί ευλόγως να αντιταχθεί σε αυτή τη χρήση. Εικόνα 65: Επικάλυψη διαφορετικών ιδιοκτησιακών μονάδων και δικαιωμάτων (Πηγή: Τσιλιάκου, 2014). Τράνακα Πηνελόπη 244