Vector Smart Map Level 1 prawie gotowa
pułkownik dr Eugeniusz Sobczyński - Szef Zarządu Geografii Wojskowej.
Kończy się właśnie opracowywanie mapy wektorowej dla całego świata - Vector Smart Map Level 1* (VMap L1) - odpowiadającej pod względem informacyjnym wojskowej mapie operacyjnej (Joint Operations Graphic - JOG) w skali 1:250 000. Ze wszech miar właściwe wydaje się włączenie "polskiego" fragmentu tej mapy do Krajowej Ogólnogeograficznej Bazy Danych projektowanej przez GUGiK. V Map L1 to pierwszy jednorodny produkt cyfrowy o tak dużej rozdzielczości informacyjnej i zasięgu globalnym. Mimo iż jest on dedykowany potrzebom obronności państw uczestniczących w projekcie oraz dowództw NATO, spełnia jednocześnie wymogi wielu zastosowań cywilnych. Wykorzystaniu produktu VMap L1 do celów niewojskowych sprzyja jawność jego danych, co było jednym podstawowych założeń twórców projektu. W końcu kwietnia 2001 r. dostępne były 172 z 234 bibliotek, z których każda zapisywana jest na oddzielnym nośniku CD-ROM.
Historia tego przedsięwzięcia rozpoczyna się od inicjatywy Wojskowej Agencji Kartograficznej Sił Zbrojnych USA (Defence Mapping Agency - DMA), która w 1993 r. zwróciła się do wojskowych służb geograficznych Belgii, Kanady, Francji, Grecji, Włoch, Holandii i Wielkiej Brytanii z propozycją wspólnego opracowania produktu wektorowego dla obszaru całego świata. Pierwsze oficjalne spotkanie w tej sprawie odbyło się 22 września 1993 r. w Kanadzie. Zaproszono na nie przedstawicieli wojskowych służb geograficznych wymienionych państw, a także Danii, Niemiec, Norwegii, Hiszpanii i Turcji. Reprezentant DMA przedstawił ogólne założenia projektu, który miał być realizowany według specyfikacji VMap L1. W wyniku konsensusu zgromadzonych powołano grupę roboczą VaCWG (VMap Coproduction Working Group). Statut grupy został podpisany przez sygnatariuszy 12 maja 1995 r. Do jej zadań należy koordynowanie prac nad produktem VMap L1, utrzymywanie jego specyfikacji oraz nadzór nad rozwojem technologii produkcyjnych. Obecnie w realizacji projektu udział biorą prawie wszystkie państwa członkowskie NATO (z wyłączeniem Węgier, Luksemburga i Islandii), a także Australia, Nowa Zelandia i Szwecja. Chęć przystąpienia do programu zgłosiły również Korea Południowa i Izrael. Podczas ostatniego posiedzenia gremium politycznego grupy VaCWG, zorganizowanego w Paryżu w 2001 r., deklarację współpracy i pozyskania danych do cywilnych projektów zadeklarował prezydent europejskiej organizacji EuroGraphic skupiającej przedstawicieli urzędowej kartografii.
Specyfikacje produktów z grupy VMap wywodzą się ze standardu wymiany cyfrowej informacji geograficznej DIGEST (Digital Geographic Information Exchange Standard) zgodnego z ISO TC211 i ISO 19115. Wykorzystano tu część II tego dokumentu - "Theoretical Model, Exchange Structure and Encapsulation Specification" - opisującą model teoretyczny danych i format wymiany VPF. Natomiast z części IV - "Feature and Attribute Coding Catalogue" - zaczerpnięto schemat kodowania obiektów geograficznych i ich atrybutów. Implikacją wielonarodowej współpracy jest przyjęcie języka angielskiego do zapisu wszelkich danych tekstowych, w tym także nazw miejscowości.
Podstawowym materiałem źródłowym wykorzystywanym do produkcji jest powszechnie używana w NATO mapa analogowa - JOG. Z uwagi na brak tej mapy dla niektórych obszarów świata, bardzo często wykorzystywane są i inne mapy, w tym rosyjskie, w skali 1:200 000. Treść VMap L1 podzielona jest na 9 warstw tematycznych: granice, hydrografia, roślinność, rzeźba terenu, zaludnienie, przemysł, transport, fizjografia, infrastruktura (szczegółowy wykaz klas obiektów w ramce obok).
Produkt dystrybuowany jest w standardowym natowskim formacie wymiany danych wektorowych VPF (Vector Product Format), reprezentującym georelacyjny model danych. W stosunku do dotychczasowych, tradycyjnych już modeli, jest on najbardziej złożony, gdyż integruje geometrię, topologię, atrybuty i cechy semantyczne obiektów w jednorodnej relacyjnej strukturze danych. Cały globalny zasięg geograficzny produktu podzielony został na mniejsze jednostki dystrybucyjne, zwane bibliotekami (libraries); podział obszaru świata na biblioteki - na poprzedniej stronie. W strukturze biblioteki wyróżnia się warstwy tematyczne (coverages). Do jednej z nich należy każda określona w specyfikacji produktu klasa obiektu geograficznego. Implementacją klas są tablice obiektów (feature tables) przechowujące atrybuty wszystkich obiektów należących do danej klasy w ramach całej biblioteki. Dane o geometrii i topologii zapisane w plikach węzłów, krawędzi, obszarów i konturów podzielone są na podstawowe, prostokątne jednostki przestrzenne, zwane ramkami (frames) o wymiarach 1° x 1°. Są one najmniejszymi jednostkami ekstrakcji danych z nośnika dystrybucyjnego. Cała struktura wzbogacona jest o mechanizmy indeksowania przyspieszające dostęp do danych.
Cechy tego formatu wpływają na jego złożoność, ale dają gwarancję poprawności strukturalnej danych, co jest jednym z warunków wiarygodności prowadzonych na ich podstawie analiz geograficznych. Informacje zapisane w formacie VPF stanowią jednocześnie użytkową bazę danych, której funkcjonalność jest wystarczająca do sprawnych operacji wyszukiwania, klasyfikacji i analiz przestrzennych. Najbardziej znane na rynku oprogramowania pakiety GIS posiadają interfejsy pozwalające wczytywać, wyświetlać i analizować dane w tym formacie.
Produkt jest wykonywany w odwzorowaniu geograficznym, co wynika z zapisu współrzędnych w postaci wartości kątowych. Jest to odwzorowanie walcowe kwadratowe, oparte na modelu elipsoidy WGS-84, w którym równoleżniki i południki są liniami prostymi, prostopadłymi do siebie, tworzącymi siatkę kwadratów. Odwzorowanie jest bezstrefowe i pozwala przedstawiać na płaszczyźnie duże obszary powierzchni Ziemi. Stopień szerokości geograficznej odpowiada stopniowi długości geograficznej i im bliżej biegunów, tym obraz (mapa) jest bardziej rozciągnięty w kierunku wschód - zachód. Mimo efektów zniekształcenia obrazu jest to odwzorowanie bazowe dla wielu produktów cyfrowych.
Polska formalnie przystąpiła do projektu w czerwcu 2001 r., podpisując statut grupy roboczej VaCWG. Zasadą udziału w produkcji jest przyjęcie odpowiedzialności za wytworzenie danych dotyczących własnego kraju i dodatkowo - dwóch bibliotek spoza własnego terytorium. W zamian otrzymuje się dostęp do wszystkich pozostałych bibliotek z prawem ich wykorzystywania do potrzeb obronnych oraz sprzedaży (za zgodą ich wytwórców) komercyjnej części bibliotek na terenie własnego kraju.
W Polsce początki opracowania VMap L1 sięgają 1995 roku. Wówczas nie należeliśmy jeszcze do NATO i nie mieliśmy dostępu do pełnej dokumentacji. Wszystkie próby koncepcyjno-wdrożeniowe prowadzono w Służbie Topograficznej WP samodzielnie (na arkuszu Wałbrzych) na podstawie ogólnie dostępnej dokumentacji - głównie DIGEST. W tym czasie grupa VaCWG dokonała podziału świata na biblioteki i rozdzieliła je pomiędzy poszczególne państwa uczestniczące w programie. Biblioteka nr 50, obejmująca w większości Polskę, została przydzielona Wojskowej Służbie Geograficznej Niemiec.
Włączenie się Polski do programu "Partnerstwo dla Pokoju" oraz podpisanie dwustronnego porozumienia o współpracy w dziedzinie geografii wojskowej między ministrami obrony narodowej Polski i Niemiec stworzyło polityczne i formalne podstawy przystąpienia naszego kraju do projektu VMap L1. Kierownictwo Służby Topograficznej WP niezwłocznie rozpoczęło rozmowy z VaCWG i Służbą Geograficzną Bundeswehry w sprawie warunków przejęcia odpowiedzialności za opracowanie danych z obszaru Polski. Zgodnie z osiągniętym w 1997 r. porozumieniem dane cyfrowe z obszaru Polski zostały przekazane przez Zarząd Geografii Wojskowej stronie niemieckiej pod koniec 2000 r. Na forum grupy VaCWG uzgodniono, że po opracowaniu przez Niemców pierwszego kompletnego wydania biblioteki nr 50, odpowiedzialność za utrzymanie jej w aktualności przejmie Polska.
Po uzyskaniu członkostwa w NATO Polska - reprezentowana przez Zarząd Geografii Wojskowej - została pełnoprawnym członkiem VaCWG i podjęła się opracowania jeszcze dwóch dodatkowych bibliotek (nr 199 i nr 220).
Zakres informacyjny mapy, jej dokładność i struktura danych stawiają ją na pierwszym miejscu wśród produktów cyfrowych dotychczas wytworzonych w Polsce. Mapa została profesjonalnie wykonana na bazie szczegółowej specyfikacji. Jej wartość podnosi fakt, że jest częścią światowego produktu. Cechy te powodują, że jest to dobra oferta dla centralnych organów administracji państwowej, których obszar zainteresowania obejmuje nie tylko cały kraj, ale i inne państwa regionu. Podstawowa sfera możliwych zastosowań to analizy transportowe, analizy zasobów regionalnych, planowanie i prowadzenie działań zapobiegających lub usuwających skutki klęsk żywiołowych w skali państwa lub jego części. Brak formalnych przeszkód w udostępnianiu danych VMap L1 obszaru kraju organom administracji państwowej sprawia, że dane te mogą być traktowane jako dorobek ogólnonarodowy. Zamysł włączenia tego produktu do Krajowej Ogólnogeograficznej Bazy Danych projektowanej przez Główny Urząd Geodezji i Kartografii wydaje się ze wszech miar właściwy.
* W klasyfikacji NATO, przyjmując za kryterium szczegółowość i dokładność notacji (rozdzielczość), wyodrębnia się cztery poziomy map wektorowych: 0 - 1:1 000 0000, 1 - 1:250 000, 2 - 1:50 000, 3 - 1:5000-1:25 000
Szczegółowy wykaz klas obiektów:
GRANICE
Kopiec
Punkt osnowy geodezyjnej
Ogrodzenie (płot)
Mur
Linia brzegowa/przybrzeżna
Granica administracyjna
Linia rozejmu
Linia umowna/Linia ustawowa
Faktyczna granica
Obszar zakłóceń magnetycznych
Obszar administracyjny
Strefa zdemilitaryzowana
Strefa okupacji
Pusty zbiór powierzchni
HYDROGRAFIA
Skała
Wrak
Wieża wodociągowa
Zródło/Otwór wodny
Zbiornik cieczy (cysterna)
Studnia
Zapora
Rzeka/Punkt zaniku rzeki
Bystrze
Wodospad
Akwedukt
Rafa
Śluza
Rurociąg zasilający
Bystrze
Wodospad
Falochron
Wał nadmorski
Kanał
Rów
Rzeka/Strumień
Podwodzie
Akwen otwarty
Wyspa
Laguna/Obszar raf
Obszar okresowo zalewany
Jezioro/Staw
Rezerwuar (zbiornik)
Pusty zbiór powierzchni
ROŚLINNOŚĆ
Oaza
Pas przeciwpożarowy
Drzewa (pas drzew)
Teren uprawny
Pole ryżowe
Użytki zielone (łąka, pastwisko)
Sad/Plantacja
Winnica
Trzęsawisko/Bagno
Torfowisko
Drzewa
Tundra
Pusty zbiór powierzchni
RZEZBA TERENU
Kota wysokościowa
Warstwica
Izobata
Pusty zbiór powierzchni
ZALUDNIENIE
Budynek
Teren zabudowany
Fortyfikacja (umocnienie)
Park rozrywki (lunapark)
Skocznia narciarska
Stadion/Amfiteatr
Pomnik
Barak (szopa, chata)
Ruiny
Autodrom (tor wyścigowy)
Park
Osada (osiedle)
Osady rodzinne
Osada (zabudowa drewniana)
Ruiny
Pusty zbiór powierzchni
PRZEMYSŁ
Elewator zbożowy/Silos
Spichlerz
Kopalnia
Komin
Chłodnia wieżowa
Dźwig/Suwnica
Instalacja spalania gazów
Wiatrak
Zakład przetwórczy
Urządzenie wiertnicze
Studnia
Zbiornik (cysterna)
Wieża wodna
Wieża (nietelekomunikacyjna)
Kanał
Przenośnik
Siatka poszukiwań geofizycznych
Miejsce odpadów/Wysypisko
Kopalnia
Parownik (osadnik) soli
Odstojnik/Staw osadnikowy
Podłoża filtracyjne/natleniające
Staw rybny
Pusty zbiór powierzchni
TRANSPORT
Port lotniczy/Lotnisko
Wieża kontrolna
Maszt cumowniczy dla sterowców
Oświetlenie lotniska
Pas startowy
Most/Wiadukt/Przejazd dwupoziomowy
Przeprawa promowa
Bród
Skrzyżowanie bezkolizyjne (wielopoziomowe)
Schronienie śniegowe/skalne
Tunel
Wyciąg linowy
Pirs/Filar/Nadbrzeże
Kolej (tramwaj)
Bocznica kolejowa
Droga
Droga startowa
Droga wiejska
Szlak
Stacja rozrządowa kolei
Pusty zbiór powierzchni
FIZJOGRAFIA
Szczyt lodowy
Zaleganie skał/Formacja skał
Jaskinia (grota)
Przełęcz
Obiekt geotermiczny
Urwisko/Klif/Stroma skarpa
Wykop (wrąb)
Wał/Nasyp
Klif lodowy
Szczelina/Pęknięcie
Esker (oz)
Uskok
Jezioro asfaltowe
Element powierzchni terenu
Lodowiec
Pole śniegowe/Pole lodowe
Podkład (złoże) soli
Wydmy
Morena
Szelf lodowy
Lód dryfujący
Lód polarny
Pusty zbiór powierzchni
INFRASTRUKTURA
Antena paraboliczna
Wieża komunikacyjna
Elektrownia
Stacja pomp
Rurociąg/Rura
Linia telefoniczna
Linia przesyłowa
Pusty zbiór powierzchni
za: GEODETA Magazyn Geoinformacyjny nr 11/2001