Γιάθεζη ορθοεικόνφν LSO ζηο διαδίκησο με ελεύθερο λογιζμικό. Διεπζέξηνο Σνπξλάο Γξ. Σνπνγξάθνο Μεραληθφο ΔΜΠ ltournas@gmail.com

Γιάθεζη ορθοεικόνφν LSO ζηο διαδίκησο με ελεύθερο λογιζμικό Διεπζέξηνο Σνπξλάο Γξ. Σνπνγξάθνο Μεραληθφο ΔΜΠ ltournas@gmail.com Περίληυη Η δηάζεζε ςεθηαθψλ νξζνεηθφλσλ κεγάιεο θιίκαθαο ζην δηαδίθηπν βαζίδεηαη ζηελ χπαξμε ελφο θαηαλεκεκέλνπ ζπζηήκαηνο δηάζεζεο raster δεδνκέλσλ, αληίζηνηρν κε απηφ πνπ ρξεζηκνπνηείηαη απφ ηηο ππεξεζίεο Google Maps θαη Bing Maps. Η πινπνίεζε ελφο ηέηνηνπ ζπζηήκαηνο πξνυπνζέηεη -εθηφο απφ ηελ χπαξμε ησλ αξρηθψλ δεδνκέλσλ- ηελ δεκηνπξγία κηαο επέιηθηεο δνκήο δεδνκέλσλ θαη ησλ αληίζηνηρσλ κεηαδεδνκέλσλ ηεο, πνπ λα επηηξέπεη ηελ γξήγνξε αλαδήηεζε θαη ελζσκάησζε ησλ νξζνεηθφλσλ ζηηο ζπλήζεηο δηαδηθηπαθέο εθαξκνγέο. ηελ εξγαζία απηή παξνπζηάδεηαη ε αλάπηπμε ελφο ζπζηήκαηνο δηάζεζεο ησλ νξζνεηθφλσλ LSO ηεο ΚΣΗΜΑΣΟΛΟΓΙΟ ΑΔ, κε απνθιεηζηηθή ρξήζε ειεχζεξνπ ινγηζκηθνχ. 1. Διζαγφγή Η ηαρχηεηα κε ηελ νπνία γίλεηαη ζήκεξα ε απεηθφληζε γεσγξαθηθψλ δεδνκέλσλ ζην δηαδίθηπν θαη ε δηαρείξηζε ηνπο κέζα απφ ηζηνζειίδεο φπσο είλαη νη Google Maps θαη Bing Maps είλαη πξαγκαηηθά εληππσζηαθή, αλ αλαινγηζηεί θαλείο ην κεγάιν φγθν ησλ δεδνκέλσλ ζηα νπνία παξέρεηαη πξφζβαζε ζε πξαγκαηηθφ ρξφλν. Δλδεηθηηθά αλαθέξεηαη φηη ε ππεξεζία Bing Maps γηα ηελ θάιπςε νιφθιεξεο ηεο επηθάλεηαο ηεο γεο δηαρεηξίδεηαη raster δεδνκέλα ην κέγεζνο ησλ νπνίσλ πιεζηάδεη ηα 200 terabytes (10 14 bytes). Μέρξη πξφζθαηα, ε ζχλζεζε ελφο ράξηε ζε κηα ηζηνζειίδα γηλφηαλ ζε πξαγκαηηθφ ρξφλν (on-demand), ρξεζηκνπνηψληαο ηα ραξηνγξαθηθά δεδνκέλα πνπ βξίζθνληαλ απνζεθεπκέλα ζε έλαλ ή πεξηζζφηεξνπο server γηα ην ζθνπφ απηφ. Η αληαπφθξηζε ζηηο εληνιέο ηνπ ρξήζηε (pan, zoom, θιπ) ήηαλ ηδηαίηεξα αξγή, αθνχ ν ράξηεο έπξεπε λα ζρεδηαζηεί εθ λένπ κε ηελ παξακηθξή κεηαβνιή. Γηα ην ιφγν απηφ νη ράξηεο θάιππηαλ ζπλήζσο κηθξή πεξηνρή ηεο ηζηνζειίδαο, αθνχ ν ρξφλνο γηα ηελ δεκηνπξγία full-screen ραξηψλ ήηαλ απαγνξεπηηθφο. Σν 2005 νη εηαηξίεο Google, Microsoft, Yahoo! θαη MapQuest εηζήγαγαλ έλα λέν ηξφπν δηάζεζεο ραξηψλ γηα δηαδηθηπαθέο εθαξκνγέο πνπ ζηεξίδεηαη ζηελ ρξήζε πξνζρεδηαζκέλσλ (pre-rendered) ραξηψλ, κε ηε κνξθή ηππνπνηεκέλσλ εηθφλσλ, δηαζηάζεσλ 256x256 pixels (Elson J. Et all, 2007). Οη εηθφλεο απηέο νλνκάδνληαη tiles θαη θαιχπηνπλ γεηηνληθά ηκήκαηα ηεο επηθάλεηαο ηεο γεο, ζε έλα ζπγθεθξηκέλν ζχζηεκα αλαθνξάο θαη ζε δηάθνξεο θιίκαθεο. ρεδίαζε ηνπ ράξηε γίλεηαη πιένλ ζηνλ client, κέζσ κηαο εθαξκνγήο JavaScript, ε νπνία θαηεβάδεη απφ ην server ηηο απαξαίηεηεο εηθφλεο θαη ζπλζέηεη ην ράξηε ζε νπνηνδήπνηε κέγεζνο θαη θιίκαθα. Η πηνζέηεζε ηνπ ζπζηήκαηνο ησλ tiles επηηαρχλεη ζε κεγάιν βαζκφ ηε ζρεδίαζε ησλ ραξηψλ, ρσξίο φκσο λα δίλεη ηελ δπλαηφηεηα πξφζβαζεο ζην ζχλνιν ην δεδνκέλσλ θαη ρσξίο λα επηηξέπεη ηελ επεμεξγαζία ηνπο. Η δηαζεζηκφηεηα πεξηνξίδεηαη κφλν

ζηελ πεξηνρή πνπ εκθαλίδεηαη ζηελ νζφλε θαη αλ θάπνηνο ρξεηάδεηαη λα κεηαβάιιεη ηα αξρηθά δεδνκέλα ζα πξέπεη λα ππνθιέςεη κε θάπνην ηξφπν ην ζχζηεκα. Δπηπρψο ηα ζπζηήκαηα Google Maps θαη Bing Maps παξέρνπλ ηελ δπλαηφηεηα εκθάληζεο δεδνκέλσλ απφ εμσηεξηθέο πεγέο, ηα νπνία εκθαλίδνληαη σο έλα επηπιένλ επίπεδν πιεξνθνξίαο (layer) πάλσ απφ ηα αξρηθά δεδνκέλα. Με ηνλ ηξφπν απηφ νπνηνζδήπνηε ρξήζηεο κπνξεί λα εκθαλίζεη ηα δηθά ηνπ δεδνκέλα (δνξπθνξηθέο εηθφλεο, αεξνθσηνγξαθίεο θα) ζε ζπλδπαζκφ κε ηνπο ππάξρνληεο ράξηεο Google Maps θαη Bing Maps. Κάζε ηέηνην λέν επίπεδν πιεξνθνξίαο νλνκάδεηαη «Custom Tile Layer» θαη αθνινπζεί ζπγθεθξηκέλνπο θαλφλεο ψζηε λα είλαη ζπκβαηφ κε ην ζχζηεκα ζην νπνίν πξφθεηηαη λα ελζσκαησζεί. Η δεκηνπξγία ελφο Custom Tile Layer κπνξεί λα είλαη απφ πνιχ απιή, φηαλ πξφθεηηαη γηα ζρεηηθά κηθξέο πεξηνρέο θαη κηθξέο αλαιχζεηο, κέρξη πνιχ ζχλζεηε φηαλ πξφθεηηαη γηα κεγάιεο πεξηνρέο θαη πνιχ κεγάιεο αλαιχζεηο. Η δηαδηθαζία πεξηιακβάλεη ζπλήζσο ην κεηαζρεκαηηζκφ ησλ αξρηθψλ δεδνκέλσλ ζε έλα θνηλφ ζχζηεκα αλαθνξάο, ηνλ θαηαθεξκαηηζκφ ηνπο ζε tiles ζε δηάθνξα επίπεδα γελίθεπζεο θαη ηελ απνζήθεπζε ηνπο ζε θαηάιιειε κνξθή έηζη ψζηε λα είλαη δπλαηή ε άκεζε πξφζβαζε ζε απηά. ηελ εξγαζία απηή παξνπζηάδεηαη ε δεκηνπξγία ελφο Custom Tile Layer γηα ηηο νξζνεηθφλεο LSO ηεο ΚΣΗΜΑΣΟΛΟΓΙΟ ΑΔ. Οη νξζνεηθφλεο LSO θαιχπηνπλ νιφθιεξε ηε ρψξα ζε αλάιπζε 0.5 m θαη αλαθέξνληαη ζην ζχζηεκα αλαθνξάο HTRS07. Γεκηνπξγήζεθαλ δχν Custom Tile Layer, ζηα ζπζηήκαηα αλαθνξάο ΔΓΑ 87 θαη WGS84. ηε ζπλέρεηα παξνπζηάδεηαη ιεπηνκεξψο ε δηαδηθαζία πνπ αθνινπζήζεθε θαηά ην κεηαζρεκαηηζκφ ησλ αξρηθψλ δεδνκέλσλ, ηε δεκηνπξγία ησλ Custom Tile Layer θαη ηελ ελζσκάησζε ηνπο ζην ζχζηεκα ραξηψλ Virtual Earth ζην ζχζηεκα αλαθνξάο WGS84, κε απνθιεηζηηθή ρξήζε ειεχζεξνπ ινγηζκηθνχ. 2. Γεφγραθική αναθορά Η δεκηνπξγία ελφο Custom Tile Layer κπνξεί λα γίλεη είηε ζε δχν βήκαηα, κεηαζρεκαηίδνληαο πξψηα ηηο αξρηθέο εηθφλεο ζην επηζπκεηφ ζχζηεκα αλαθνξάο θαη δεκηνπξγψληαο ηα tiles ζηε ζπλέρεηα, είηε ζε έλα βήκα δεκηνπξγψληαο tiles απεπζείαο ζην ηειηθφ ζχζηεκα αλαθνξάο. Η πξψηε πξνζέγγηζε αθνινπζήζεθε γηα ηελ δεκηνπξγία ησλ tiles ζην ΔΓΑ 87 θαη ε δεχηεξε γηα ηελ δεκηνπξγία tiles ζην WGS84. 2.1. Μεηαζτημαηιζμός πινακίδφν LSO ζηο ΔΓΣΑ 87 Κάζε πηλαθίδα LSO θαηαιακβάλεη κηα επηθάλεηα 4000x3000 m πνπ αληηζηνηρεί ζε δηαλνκή ραξηψλ θιίκαθαο 1:5.000. Μηα ηππνπνηεκέλε πηλαθίδα ΔΓΑ 87 θαηαιακβάλεη αθξηβψο ηελ ίδηα έθηαζε, ρσξίο φκσο λα απεηθνλίδεηαη ζε απηή ε ίδηα πεξηνρή. Γηα ηε ζχλζεζε κηαο ηππνπνηεκέλεο πηλαθίδαο 1:5.000 ζην ΔΓΑ 87 ζπκκεηέρνπλ 4 πηλαθίδεο LSO φπσο θαίλεηαη ζηελ εηθφλα 1. Γηα ην κεηαζρεκαηηζκφ απφ ην HTRS07 ζην ΔΓΑ 87 ρξεζηκνπνηήζεθε ην «ΜΟΝΣΔΛΟ ΜΔΣΑΥΗΜΑΣΙΜΟΤ ΤΝΣΔΣΑΓΜΔΝΩΝ ΜΔΣΑΞΤ ΣΟΤ ΤΣΗΜΑΣΟ ΑΝΑΦΟΡΑ ΣΟΤ HEPOS (HTRS07) ΚΑΙ ΣΟΤ ΔΛΛΗΝΙΚΟΤ ΓΔΩΓΑΙΣΙΚΟΤ ΤΣΗΜΑΣΟ ΑΝΑΦΟΡΑ (ΔΓΑ87)» φπσο απηφ αλαθνηλψζεθε απφ ην ΣΑΣΜ ΑΠΘ θαη ηε ΚΣΗΜΑΣΟΛΟΓΙΟ ΑΔ (Κσζηάθεο Υ. θα, 2008), κε εθαξκνγή ησλ θαλάβσλ δηνξζψζεσλ πνπ πξνβιέπνληαη ζην κνληέιν απηφ.

Δικόνα 1: Γηαλνκή ΔΓΑ 87 (θφθθηλν) ζε ζρέζε κε ηε δηαλνκή LSO (πξάζηλν) Η δηαδηθαζία πνπ αθνινπζείηαη γηα ηε ζχλζεζε κηαο πηλαθίδαο ΔΓΑ 87 είλαη ε εμήο: κεηαζρεκαηίδνληαη ηα ηέζζεξα άθξα ηεο πηλαθίδαο ΔΓΑ 87 ζην ζχζηεκα LSO εληνπίδνληαη νη ηέζζεξηο πηλαθίδεο LSO πνπ ζπλζέηνπλ ηελ πηλαθίδα ΔΓΑ 87 θαη θνξηψλνληαη ζηε κλήκε ηα αληίζηνηρα ηκήκαηα πξνζδηνξίδνληαη νη παξάκεηξνη ελφο affine κεηαζρεκαηηζκνχ πνπ ζπλδέεη ηα δχν ζπζηήκαηα αλαθνξάο κε βάζε ηηο ζπληεηαγκέλεο ζηα 4 άθξα ηεο πηλαθίδαο γίλεηαη ε ζχλζεζε ηεο πηλαθίδαο ΔΓΑ 87 κε κέγεζνο pixel 0.5 m θαη ξαδηνκεηξηθή επαλαδεηγκαηνιεςία κε ηε κέζνδν ηεο δηγξακκηθήο παξεκβνιήο (bilinear interpolation) ε πηλαθίδα ΔΓΑ 87 απνζεθεχεηαη ζην δίζθν ζε κνξθή JPEG2000 Η νλνκαηνινγία ησλ πηλαθίδσλ ΔΓΑ 87 αθνινπζεί ηηο πξνδηαγξαθέο ηνπ ΟΚΥΔ. Η θάησ αξηζηεξή γσλία έρεη αθέξαηεο ζπληεηαγκέλεο ζχκθσλα κε ηελ ηππνπνηεκέλε δηαλνκή 1:5000 θαη ην κέγεζνο pixel είλαη 0.5 m. Η αθξίβεηα ηνπ κεηαζρεκαηηζκνχ κε βάζε ην κνληέιν πνπ ρξεζηκνπνηήζεθε είλαη ηεο ηάμεο ησλ 0.08 m παλειιαδηθά (Κσζηάθεο Υ. θα, 2008). Γηα ηελ επηηάρπλζε ηεο δηαδηθαζίαο κεηαζρεκαηηζκνχ, ε επεμεξγαζία ησλ πηλαθίδσλ LSO γίλεηαη παξάιιεια, αμηνπνηψληαο φιε ηελ ηζρχ ηνπ επεμεξγαζηή. ε έλαλ 4 πχξηλν επεμεξγαζηή Intel (i7 920), ν ρξφλνο ζχλζεζεο κηαο πηλαθίδαο LSO δελ ππεξβαίλεη ηα 15 δεπηεξφιεπηα, ελψ γηα ηνλ κεηαζρεκαηηζκφ φισλ ησλ πηλαθίδσλ LSO ν απαηηνχκελνο ππνινγηζηηθφο ρξφλνο είλαη πεξίπνπ 48 ψξεο.

2.2. Μεηαζτημαηιζμός πινακίδφν LSO ζηο WGS84 Ο κεηαζρεκαηηζκφο πηλαθίδσλ LSO απφ ην ζχζηεκα HTRS07 ζην WGS84 δελ αθνινπζεί ζπγθεθξηκέλεο πξνδηαγξαθέο, δεδνκέλνπ ηνπ φηη δελ πθίζηαηαη κηα ηππνπνηεκέλε δηαλνκή ραξηψλ WGS84 γηα ηελ Διιάδα. Γηα ην ιφγν απηφ ν κεηαζρεκαηηζκφο εθαξκφδεηαη θαηά ηελ δεκηνπξγία ησλ tiles, αθνχ δελ έρεη πξαθηηθή αμία ν κεηαζρεκαηηζκφο φισλ ησλ πηλαθίδσλ LSO ζην WGS84 ρσξίο ηελ χπαξμε ζπγθεθξηκέλσλ πξνδηαγξαθψλ. Σν ζχζηεκα HTRS07 βαζίδεηαη ζην επίζεκν Δπξσπατθφ γεσθεληξηθφ ζχζηεκα αλαθνξάο θαη ρξεζηκνπνηεί ηα αθφινπζα πξφηππα (Κσζηάθεο Υ. θα, 2008): Δπξσπατθφ χζηεκα Αλαθνξάο πληεηαγκέλσλ ETRS89 Δπξσπατθφ Πιαίζην Αλαθνξάο πληεηαγκέλσλ ETRF05 Διιεηςνεηδέο Αλαθνξάο GRS80 Υαξηνγξαθηθφ Πξνβνιηθφ χζηεκα ΣΜ 07 Σα ζπζηήκαηα WGS84/ITRS θαη ETRS89 παξνπζηάδνπλ κεηαμχ ηνπο κία απφθιηζε ηεο ηάμεο ησλ 50-60 cm, ε νπνία απμάλεηαη δπλακηθά θαηά 2.5 cm πεξίπνπ θάζε ρξφλν (Killet C., 2010). Απφ ην 1989 κέρξη ζήκεξα ε απφθιηζε απηή δελ πξέπεη λα μεπεξλά ηα 113 cm, πνπ είλαη θαη ε αλακελφκελε αθξίβεηα κεηαζρεκαηηζκνχ απφ ην HTRS07 ζην WGS84. 3. Γημιοσργία Custom Tile Layer Απφ ηα γλσζηά ζπζηήκαηα δηάζεζεο raster ραξηψλ ζην δηαδίθηπν πεξηζζφηεξν ελδηαθέξνλ παξνπζηάδνπλ ηα ζπζηήκαηα Google Maps θαη Bing Maps. Καη ηα δχν ζπζηήκαηα ρξεζηκνπνηνχλ tiles δηαζηάζεσλ 256x256 pixels (ή 128x128 pixels γηα ηα θηλεηά ηειέθσλα). Σα tiles έρνπλ νξηζηεί κε ηέηνην ηξφπν ψζηε λα είλαη πξνζαλαηνιηζκέλα ζε έλα εληαίν ζχζηεκα αλαθνξάο. Η ραξηνγξαθηθή πξνβνιή πνπ ρξεζηκνπνηείηαη θαη ζηα δχν ζπζηήκαηα είλαη κηα ζχκκνξθε ζθαηξηθή κεξθαηνξηθή πξνβνιή. ε θάζε pixel, ζε θάζε επίπεδν γελίθεπζεο (zoom level) αληηζηνηρεί κηα ζπγθεθξηκέλε ζέζε ζηελ επηθάλεηα ηεο Γήο. Σα επίπεδα γελίθεπζεο είλαη πξνθαζνξηζκέλα θαη ν αξηζκφο ησλ tiles θαη ησλ επηπέδσλ γελίθεπζεο πνπ ζα ρξεζηκνπνηεζνχλ εμαξηάηαη απφ ηελ αλάιπζε ηνπ ράξηε θαη ην εκβαδφλ ηεο επηθάλεηα ηεο γεο πνπ απεηθνλίδεηαη ζε απηφλ. ην πξψην επίπεδν γελίθεπζεο νιφθιεξε ε γε απεηθνλίδεηαη ζε 4 tiles, ζην δεχηεξν επίπεδν ζε 16 tiles θαη νχησ θαζ εμήο (εηθφλα 2). Γηα ηελ απεηθφληζε raster εηθφλσλ αλάιπζεο 0.5 m ζα πξέπεη λα δηαηίζεληαη tiles κέρξη θαη ην επίπεδν 18 πνπ αληηζηνηρεί ζε κέγεζνο pixel 0.60 m. Η θπξηφηεξε δηαθνξά κεηαμχ ησλ δχν ζπζηεκάησλ έγθεηηαη ζηνλ ηξφπν κε ηνλ νπνίν επηηπγράλεηαη ε γεσγξαθηθή αλαθνξά ησλ tiles θαη ε νξγάλσζε ηνπο ζε κηα δνκή πνπ επηηξέπεη ηελ γξήγνξε αλάθηεζε ησλ δεδνκέλσλ, αλεμάξηεηα απφ ην επίπεδν γελίθεπζεο ηνπ ράξηε. 3.1 Το ζύζηημα Google Maps ην ζχζηεκα Google Maps ε ζέζε ηνπ θάζε tile ζε έλα επίπεδν γελίθεπζεο νξίδεηαη κε έλα ζχζηεκα αθέξαησλ ζπληεηαγκέλσλ, ε αξίζκεζε ησλ νπνίσλ μεθηλά απφ ηελ

πάλσ αξηζηεξή γσλία θαη απμάλεηαη απφ ηα αξηζηεξά πξνο ηα δεμηά θαη απφ πάλσ πξνο ηα θάησ (εηθφλα 2). Κάζε επίπεδν γελίθεπζεο απνζεθεχεηαη ζε έλα μερσξηζηφ θαηάινγν ζην δίζθν ηνπ Η/Τ. Μέζα ζηνλ θαηάινγν απηφ απνζεθεχνληαη ηα αληίζηνηρα tiles, αλά γξακκή, κε θάζε γξακκή λα απνζεθεχεηαη ζε έλα μερσξηζηφ ππνθαηάινγν. Σν φλνκα ηνπ ππνθαηαιφγνπ αληηζηνηρεί ζηνλ αξηζκφ ηεο γξακκήο, ελψ ηα νλφκαηα ησλ tile εληφο ηνπ ππνθαηαιφγνπ αληηζηνηρεί ζηνλ αξηζκφ ηεο ζηήιεο (εηθφλα 3), ζχκθσλα κε ην ζχζηεκα αξίζκεζεο ησλ tile. Με ηνλ ηξφπν απηφ εμαζθαιίδεηαη φηη ν αξηζκφο ησλ αξρείσλ πνπ εκπεξηέρνληαη ζε έλαλ ππνθαηάινγν δελ ζα μεπεξάζεη ην κέγηζην αξηζκφ πνπ νξίδεηαη απφ ην ιεηηνπξγηθφ ζχζηεκα ηνπ Η/Τ. Δικόνα 2: Αξίζκεζε ησλ tile ζην ζχζηεκα Google Maps Δικόνα 3: Απνζήθεπζε ησλ tile ζην ζχζηεκα Google Maps 3.2 Το ζύζηημα Bing Maps Σν ζχζηεκα Bing Maps, αλ θαη ππνζηεξίδεη θαη ηελ ηεξαξρηθή δνκή ησλ Google Maps, ρξεζηκνπνηεί έλα δηαθνξεηηθφ ζχζηεκα αξίζκεζεο ησλ tile, ζχκθσλα κε κηα ηεηξαδηθή δελδξηθή δνκή (quad tree). χκθσλα κε ηε δνκή απηή ζε θάζε tile αληηζηνηρίδεηαη έλαο κνλαδηθφο δείθηεο πνπ νλνκάδεηαη «quadkey». Κάζε quadkey αληηζηνηρεί ζε έλα θαη κνλαδηθφ tile, ζε έλα ζπγθεθξηκέλν επίπεδν γελίθεπζεο. ην επίπεδν 1, φπνπ νιφθιεξε ε γε απεηθνλίδεηαη ζε 4 tile, ηα tiles αξηζκνχληαη απφ ην 0 σο ην 3, φπσο θαίλεηαη ζηελ εηθφλα 4.

Δικόνα 4: Quadkeys ζην ζχζηεκα Bing Maps ην επφκελν επίπεδν γελίθεπζεο (2) θάζε έλα απφ ηα 4 αξρηθά tile ππνδηαηξείηαη ζε 4 tile πςειφηεξεο αλάιπζεο. Σα quadkey ησλ λέσλ tile ζπληίζεηαη απφ ην quadkey ηνπ tile απφ ην νπνίν πξνέξρνληαη, κε ηελ πξνζζήθε κηαο αξίζκεζεο απφ 0 έσο 3 αλάινγα κε ηε ζέζε ηνπο ζην αξρηθφ tile ρακειφηεξεο αλάιπζεο ζην νπνίν αλήθνπλ. Η ίδηα δηαδηθαζία αθνινπζείηαη αλαδξνκηθά θαη ζηα επφκελα επίπεδα γελίθεπζεο. Η ρξήζε ησλ quadkey παξνπζηάδεη κεξηθά ελδηαθέξνληα πιενλεθηήκαηα. Πξψηα απ φια θάζε tile έρεη έλα κνλαδηθφ quadkey -άξα θαη έλα κνλαδηθφ φλνκα- θαη έηζη φια ηα tile κπνξεί λα ηνπνζεηεζνχλ ζε έλα θαη κφλν θαηάινγν ζην δίζθν ηνπ Η/Τ. Ο αξηζκφο ραξαθηήξσλ ηνπ θάζε quadkey αληηζηνηρεί ζην επίπεδν ην νπνίν αλήθεη, θαη γηα ηελ ηνπνζέηεζε ελφο tile ζηελ ζσζηή γεσγξαθηθή ζέζε δελ ρξεηάδεηαη άιιε πιεξνθνξία εθηφο απφ ην φλνκα ηνπ. Δπίζεο, ην quadkey ηνπ θάζε tile μεθηλά κε ην φλνκα ηνπ tile απφ ην νπνίν πξνέξρεηαη (απφ ην πξνεγνχκελν επίπεδν γελίθεπζεο), θη έηζη ηα επίπεδα γελίθεπζεο ζπλδένληαη άκεζα κεηαμχ ηνπο. Σέινο, ε θσδηθνπνίεζε κε quadkey παξέρεη ηελ δπλαηφηεηα νκαδνπνίεζεο ησλ tile πνπ βξίζθνληαη ζε γεηηνληθέο ζέζεηο. Με απιά ιφγηα, δχν tile πνπ βξίζθνληαη ζε θνληηλέο ζπληεηαγκέλεο Υ,Τ ζπλήζσο έρνπλ θαη παξαπιήζηα νλφκαηα. Σν ραξαθηεξηζηηθφ απηφ είλαη ηδηαίηεξα ρξήζηκν, γηαηί γεηηνληθά tile θνξηψλνληαη ζπλήζσο θαηά νκάδεο θαη είλαη θαιφ λα βξίζθνληαη απνζεθεπκέλα ζηελ ίδηα πεξηνρή ηνπ δίζθνπ ψζηε λα ειαρηζηνπνηείηαη ν αξηζκφο ησλ αλαγλψζεσλ απφ ην δίζθν ηνπ Η/Τ. 3.3 Δθαρμογή ζηις ορθοεικόνες LSO Γηα ηελ πινπνίεζε ελφο Custom Tile Layer γηα ηηο νζνεηθφλεο LSO επηιέρζεθε ην κνληέιν Bing Maps ιφγσ ησλ ζεκαληηθψλ πιενλεθηεκάησλ πνπ παξέρεη ε ρξήζε quadkey ζηελ δηαρείξηζε ησλ tile. Η Διιάδα ζην ζχζηεκα ραξηψλ Bing απεηθνλίδεηαη ζε 4 tile ζην επίπεδν γελίθεπζεο 5 φπνπ ην κέγεζνο pixel αληηζηνηρεί ζε 4892 κέηξα πεξίπνπ. Γηα ηελ απεηθφληζε raster δεδνκέλσλ πςειήο αλάιπζεο 0.50 m ζα πξέπεη λα δεκηνπξγεζνχλ tile κέρξη θαη ην επίπεδν 18 πνπ αληηζηνηρεί ζε κέγεζνο pixel 0.60 m. Η δεκηνπξγία ελφο Bing Map Custom Tile Layer κπνξεί λα γίλεη ρξεζηκνπνηψληαο ειεχζεξν ινγηζκηθφ ην νπνίν δηαηίζεηαη απφ ηε Microsoft. Σν ινγηζκηθφ ιέγεηαη MapCruncher θαη παξέρεη ηελ δπλαηφηεηα γεσαλαθνξάο raster εηθφλσλ θαη ηελ δεκηνπξγία tiles πνπ είλαη ζπκβαηά κε ην ζχζηεκα Bing. Γπζηπρψο ην εξγαιείν απηφ είλαη πεξηνξηζκέλσλ δπλαηνηήησλ, δελ εμαζθαιίδεη εληαία αθξίβεηα θαη δελ κπνξεί λα

ρξεζηκνπνηεζεί ζε εθαξκνγέο κεγάιεο θιίκαθαο φπσο είλαη ε δεκηνπξγία tiles γηα κηα νιφθιεξε ρψξα ζε αλάιπζε 0.6 m. Δικόνα 5: Γηακνηξαζκφο ησλ tile ζε 24 γεσγξαθηθέο πεξηνρέο Γηα ηελ δεκηνπξγία tiles ζην WGS84 αλαπηχρζεθε θαηάιιειν ινγηζκηθφ ην νπνίν βαζίδεηαη απνθιεηζηηθά ζηελ ρξήζε ειεχζεξνπ θψδηθα. χκθσλα κε ηελ κεζνδνινγία πνπ αθνινπζήζεθε ε δεκηνπξγία ησλ tiles μεθηλά απφ ην επίπεδν 18, εληνπίδνληαο ηελ πεξηνρή πνπ θαηαιακβάλεηαη απφ έλα tile πάλσ ζηελ νξζνεηθφλα LSO. ηε ζπλέρεηα ε πεξηνρή κεηαζρεκαηίδεηαη απφ ην πξνβνιηθφ ζχζηεκα ηεο νξζνεηθφλαο ζην WGS84 θαη απνζεθεχεηαη ζην δίζθν ζε θνξκάη jpeg ή png, αθνινπζψληαο ηελ νλνκαηνινγία ησλ ραξηψλ Bing. Μφιηο νινθιεξσζεί ε δεκηνπξγία ησλ tiles ζην επίπεδν 18 αθνινπζεί δηαδνρηθή γελίθεπζε ζηα πξνεγνχκελα επίπεδα 17, 16, 15, κέρξη θαη ην επίπεδν 5, φπνπ νιφθιεξε ε ρψξα απεηθνλίδεηαη ζε 4 tile. ε θάζε πηλαθίδα LSO αληηζηνηρνχλ πεξίπνπ 825 tile ζην επίπεδν γελίθεπζεο 18. Γηα ηελ θάιπςε νιφθιεξεο ηεο Διιάδαο ζε φια ηα επίπεδα γελίθεπζεο δεκηνπξγήζεθαλ ζπλνιηθά 15.232.581 tiles. Ο απνζεθεπηηθφο ρψξνο πνπ θαηαιακβάλεη θάζε tile είλαη θαηά κέζν φξν 15 ΚB θαη γηα ηελ απνζήθεπζε φισλ ησλ tiles απαηηείηαη ρψξνο 203 GB πεξίπνπ. Ο κέζνο ρξφλνο επεμεξγαζίαο αλά πηλαθίδα LSO είλαη ηεο ηάμεο ησλ 25 δεπηεξνιέπησλ θαη ρξεηάζηεθαλ πεξίπνπ 93 ψξεο γηα ηελ επεμεξγαζία 13.348 πηλαθίδσλ LSO πνπ θαιχπηνπλ νιφθιεξε ηε ρψξα. χκθσλα κε ην ζχζηεκα ραξηψλ Bing φια ηα tiles είλαη δπλαηφλ λα ηνπνζεηεζνχλ ζε έλα θαη κφλν θαηάινγν ζην ζθιεξφ δίζθν ηνπ Η/Τ. ηελ πξαγκαηηθφηεηα φηαλ ν αξηζκφο ησλ tile ζε έλαλ θαηάινγν μεπεξάζεη ηα 1.000.000 αξρίδνπλ λα παξνπζηάδνληαη πξνβιήκαηα ζηε δηαρείξηζε. Γηα ην ιφγν απηφ ηα tiles δηαρσξίζηεθαλ ζε 24 μερσξηζηνχο θαηαιφγνπο, έηζη ψζηε ν αξηζκφο ησλ αξρείσλ ζε θάζε θαηάινγν λα κελ μεπεξλά ηηο 500.000 (εηθφλα 5). Κάζε θαηάινγνο απνηειεί έλαλ Map Tile Server γηα κηα ζπγθεθξηκέλε γεσγξαθηθή πεξηνρή θαη κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεζεί απφ δηάθνξα εξγαιεία αλάπηπμεο ηζηνζειίδσλ γεσγξαθηθνχ πεξηερνκέλνπ. H θαιχηεξε δπλαηή απφδνζε επηηπγράλεηαη κε ηελ ρξήζε ηνπ Bing Map Silverlight Control πνπ δηαηίζεηαη ειεχζεξα απφ ηε Microsoft θαη αμηνπνηεί πιήξσο ηα πιενλεθηήκαηα ηνπ ζπζηήκαηνο Bing. ηελ εηθφλα 6 απηή βιέπεηε κηα πινπνίεζε γηα ηελ απεηθφληζε ησλ ραξηψλ LSO κε ρξήζε ηνπ εξγαιείνπ απηνχ.

Δικόνα 6: Απεηθφληζε ησλ ραξηψλ LSO κε ην Bing Silverlight Map Control Δικόνα 7: Δκπεηξηθφο έιεγρνο ηεο αθξίβεηαο Οη ράξηεο Bing αλαθέξνληαη ζε κία ζχκκνξθε Μεξθαηνξηθή πξνβνιή, φπνπ ηα ζρήκαηα κηθξψλ αληηθεηκέλσλ φπσο είλαη ηα θηήξηα δηαηεξνχληαη ζρεδφλ ακεηάβιεηα. Γηα ηελ απινπνίεζε ησλ ππνινγηζκψλ ρξεζηκνπνηνχληαη ζθαηξηθέο ζπληεηαγκέλεο. Η ζθαηξηθή πξνβνιή εηζάγεη κηα παξακφξθσζε θιίκαθαο ηεο ηάμεο ηνπ 0.33% θαηά ηνλ άμνλα ησλ Τ, ε νπνία δελ είλαη εκθαλήο κε γπκλφ κάηη. Δίλαη πξνθαλέο φηη ν ζρεδηαζκφο ηνπ ζπζηήκαηνο Bing έρεη σο ζηφρν ηε γξήγνξε ζρεδίαζε θαη δηαρείξηζε ησλ ραξηψλ θαη φρη ηελ δηαηήξεζε ηεο αθξίβεηαο. Η αθξίβεηα ησλ ραξηψλ ειέγρζεθε εκπεηξηθά, ρξεζηκνπνηψληαο 4 ζεκεία ειέγρνπ νκνηφκνξθα θαηαλεκεκέλα ζηα άθξα ηνπ ράξηε. Ωο ραξαθηεξηζηηθά ζεκεία επηιέρζεθαλ δηαγξακκίζεηο πνδνζθαηξηθψλ γεπέδσλ ζηηο πεξηνρέο Κέξθπξα,

Οξεζηηάδα, Ρφδν θαη Υαληά. Οη ζπληεηαγκέλεο ησλ ζεκείσλ ειέγρνπ πξνζδηνξίζηεθαλ ζηνπο ράξηεο LSO ζην ζχζηεκα αλαθνξάο ETRS89 θαη ζηε ζπλέρεηα κεηαζρεκαηίζηεθαλ ζε γεσγξαθηθέο ζπληεηαγκέλεο WGS84. Η αθξίβεηα πνπ επηηεχρζεθε είλαη ηεο ηάμεο ηνπ 1 pixel, πνπ αληηζηνηρεί ζε 60 πεξίπνπ εθαηνζηά. Η πςειή αθξίβεηα πνπ επηηπγράλεηαη νθείιεηαη ζην γεγνλφο φηη θαηά ηελ δεκηνπξγία ησλ tiles ρξεζηκνπνηήζεθαλ ειιεηςνεηδήο ζπληεηαγκέλεο, ελψ πξαγκαηνπνηήζεθαλ μερσξηζηνί affine κεηαζρεκαηηζκνί γηα θάζε tile θαη φρη έλαο εληαίνο κεηαζρεκαηηζκφο γηα κία νιφθιεξε ηελ πηλαθίδα LSO. 4. Ανοικηό λογιζμικό Σν ινγηζκηθφ πνπ αλαπηχρζεθε γηα ηελ δεκηνπξγία ησλ tile ζηεξίδεηαη απνθιεηζηηθά θαη κφλν ζηε ρξήζε ειεχζεξνπ ινγηζκηθνχ θαη ινγηζκηθνχ ειεχζεξνπ θψδηθα. Πνην ζπγθεθξηκέλα, ηα ινγηζκηθά πνπ ρξήζηκνπνηήζεθαλ είλαη ηα εμήο: MySQL Server 5.1, γηα ηελ δεκηνπξγία γεσγξαθηθήο βάζεο δηαρείξηζεο ησλ tile GDAL 1.7.2, γηα ηελ δηαρείξηζε αξρείσλ JPEG200 0 θαη ηε δεκηνπξγία tile ζε θνξηκάη jpeg OpenCV 2.1.0, γηα ηελ επίιπζε ησλ affine κεηαζρεκαηηζκψλ Intel Threading Building Blocks 3.0 γηα παξάιιειε επεμεξγαζία ησλ δεδνκέλσλ Bing Maps Silverlight Control 1.0 γηα ηελ απεηθφληζε ησλ ραξηψλ ζε ηζηνζειίδεο Η αλάπηπμε ηνπ ινγηζκηθνχ δεκηνπξγίαο ησλ tile έγηλε ζε γιψζζα πξνγξακκαηηζκνχ C++. Η δεκηνπξγία ηζηνζειίδαο κε γεσγξαθηθφ πεξηερφκελν έγηλε ζε γιψζζα πξνγξακκαηηζκνχ C#. Βιβλιογραθία Elson J., Howell J., and. Douceur J. R, 2007. MapCruncher: integrating the world's geographic information, in ACM SIGOPS Operating Systems Review 41 (2), Association for Computing Machinery, Inc., April 2007. Killet C., 2010. Are the Reference Systems WGS84 and ETRS89 really identical?, Kempen (Germany), September 10, 2010, with supplementations on September 22, 2010 and November 4, 2010, C. Killet Software Ing.-GbR. Κσζηάθεο Υ., Καηζάκπαινο Κ. θαη Γηαλλίνπ Μ., 2008. ΜΟΝΣΔΛΟ ΜΔΣΑΥΗΜΑΣΙΜΟΤ ΤΝΣΔΣΑΓΜΔΝΩΝ ΜΔΣΑΞΤ ΣΟΤ ΤΣΗΜΑΣΟ ΑΝΑΦΟΡΑ ΣΟΤ HEPOS (HTRS07) ΚΑΙ ΣΟΤ ΔΛΛΗΝΙΚΟΤ ΓΔΩΓΑΙΣΙΚΟΤ ΤΣΗΜΑΣΟ ΑΝΑΦΟΡΑ (ΔΓΑ87), Βαζηθή κεζνδνινγία θαη αξηζκεηηθά παξαδείγκαηα, ΣΑΣΜ ΑΠΘ, ΚΣΗΜΑΣΟΛΟΓΙΟ ΑΔ, Οθηψβξηνο 2008.