Térinformatika tanszék * Keresztmetszet 2004. Nyugat-Magyarországi Egyetem, Geoinformatikai Főiskolai Kar, Székesfehérvár. TÉRINFORMATIKA AZ INTERNETEN Bódis Gábor Sopron és Környéke Víz- és Csatornamű Rt. ÖSSZEFOGLALÁS A térinformatika egyik speciális, általam kedvelt területe az internetes térinformatika. Az Internet fejlődése jobbnál jobb szoftvereket, ötleteket adott komolyabb rendszerek megvalósításához. A webes szoftverek közül a Mapinfo MapXtreme szoftverrel foglalkoztam több éven keresztül. Több sikeres alkalmazás közül a cikk általam készített, egy GSM szolgáltató Calling centerének támogatására készült rendszert mutat be röviden. ABSTRACT Web-based GIS is the most important area in the researches of the author. From the wide variety of software products the MapInfo MapXtreme was selected as tool. The paper deals with the development of a GIS supported GSM Calling Centre. 1. FELADAT ISMERTETÉSE A feladatom az volt, hogy egy olyan internetes térinformatikai alkalmazást valósítsak meg, amely egy GSM (mobil telefon) szolgáltató Calling (Ügyfélszolgálat) centere munkáját segíti elsősorban. A rendszer segítségével könnyedén tájékozódhatunk a jelenlegi és a tervezett lefedettségről az ország bármely területén, sőt Budapest és a megyeszékhelyek esetében ennél jóval részletesebben, utca és házszám szinten. Az alkalmazás elsősorban az ügyfélszolgálaton dolgozók munkájának támogatását szolgálná, olyan értelemben, hogy minél gyorsabban, a lehető legrövidebb idő alatt tudjanak válaszolni az ügyfeleknek. A programot a MAPXTREME 3.0 szoftver segítségével készítettem el, amelyről kezdetben csak annyit említenék, hogy egy Internetes térinformatikai szoftverről van szó és szoros kapcsolatban áll a MAPINFO PROFESSIONAL szoftverrel, mint asztali térinformatikai térképkezelő rendszerrel. A feladat megoldásához az Országos Térinformatikai Alapadat Bázist (OTAB), digitális várostérképeket, illetve a GSM rendszer által nyújtott adatokat, térképeket használtam fel. A rendszer elkészítésénél az alapszempont az volt, hogy egy olyan rendszert hozzak létre, amelynek kezelése könnyen, gyorsan elsajátítható,
valamint minden olyan információt felajánljon, amire a felhasználónak szüksége van. Kényelmesen lehessen használni, és a lehető legrövidebb idő alatt kapjuk vissza a keresett információt, információkat. Az információ alatt azt értem, hogy nem egy közönséges adatbázis nyilvántartásáról lenne itt szó, hanem az adatbázisból kiválasztott objektumhoz tartozó térkép megjelenítése illetve a térképi objektumhoz tartozó adatbázisból kapott információra. 2. TÉRINFORMATIKA ÉS A MOBILTELEFONOK A térinformatika egyik új fejődő területe a mobil telefonok és a Pocket PC számítógépek. Ma már nem csak az otthoni PC n lehet internetezni, hanem akár egy kis kézi számítógépen vagy akár egy mobil telefonon keresztül is. Az Internet fejlődése magával hozta a térinformatika fejlődését is. Vannak olyan mobil telefonok, amelyek kis számítógépek is egyben, így onnan adatokat is küldhetünk, továbbíthatunk. Ma már egy GPS (Global Positioning System Globális Helymeghatározó Rendszer) segítségével könnyen meghatározhatjuk helyünket a Földön, s ezt felhasználva gyorsan és könnyen tájékozódhatunk a kézi számítógépünkbe betöltött digitális térképek segítségével. Például ha pénzt akarok felvenni, akkor megmutatja nekem azt, hogy merre is van a legközelebbi pénzfelvevő automata. A felhasználási területek: o helymeghatározás o adatátvitel o hálózatbővítés o stb. Természetesen a mobil telefonok világában az Internetes térinformatikának van jelentősége, hiszen könnyen és gyorsan tudunk telefonunkról csatlakozni a NET re. Nagyon sok Webes térinformatikai szoftver létezik, amelyek segítségével nagyon jó alkalmazásokat lehet létrehozni, de sok függ attól is, hogy milyen sávszélességgel rendelkezünk illetve attól is, hogy mekkora méretű térképekkel, adatokkal dolgozunk. 3. A FELADAT MEGFOGALMAZÁSA, ELVÁRÁSOK Az igények és a rendelkezésre álló adatok ismeretében el lehet kezdeni a rendszer felépítését. Egy GSM szolgáltatóról lévén szó fontos meghatározni, hogy milyen információra van szüksége a felhasználónak, illetve melyik információ milyen súllyal bír (lefedettség), azaz megfelelő hierarchiát kell felállítani közöttük. A rendszer elérhetősége A rendszer elérhetősége az Internet (Intranet) segítségével történik, azaz egy lekérdező munkaállomás (Personal Computer + perifériák) telepítésével egyszerűen megoldható a 2
feladat. Sőt az Internetes hozzáféréshez ma már nem feltétel a PC sem, akár egy mobiltelefonról (képernyős telefon kis billentyűzettel), akár agy PALM ról is lekérdezhetjük adatainkat, információinkat a számunkra szükséges területről, városról, utcáról. Azaz a rendszer elérhetősége egyre könnyebben megvalósítható, igaz ehhez megfelelő anyagi háttérre van szükség. Válaszidő Követelmény volt még az is, hogy maximum 5 másodpercen belüli legyen a válaszidő, azaz az információk visszaadásának maximális ideje egy két másodperc lehetet csak. Ennek teljesítése nagyon sok tesztelés után a megfelelő hardver környezet kialakításával illetve a raszter és vektor rétegek kapcsolatával, a megfelelő képernyő méretarány értékek beállításával volt elérhető. Természetesen az Internet kapcsolat sávszélességétől is nagymértékben függ ez az érték. Lefedettségi térkép Véleményem szerint az egész feladat legfontosabb része a lefedettségi térkép. Ez egy raszteres állomány, melyet maga a szolgáltató állít elő saját algoritmus alapján. Külön raszter állomány mutatja a Jelenlegi lefedettségi állapotot és külön állomány a Tervezett állapotot. A kapott formátum egy kép (+ MapInfo TAB leíró állomány) Pulkovo 1942 vetületi rendszerben, amelyet szintén a rendszerbe kell integrálni. Vetületi rendszer Sajnos a lefedettségi térkép Gauss Krüger Pulkovo 1942 vetületi rendszerben volt megadva, s emiatt az összes vektoros állományt át kellett transzformálni EOV ből (Egységes Országos Vetületi Rendszer) WGS 84 be, majd onnan Pulkovo 1942 be. Ez a MapInfo Professional segítségével viszonylag könnyen megvalósítható volt, csak sok időbe került. Kapcsolódás Egy másik fontos kérdés egy Internetes alkalmazásnál a hozzáférés biztosítása, azaz hány user (felhasználó) tud kapcsolódni a rendszerhez egyidejűleg. Ez mind a Web Szerver, mind pedig az alkalmazás szerver függvénye. A rendszerrel szemben szintén nagy elvárás volt, hogy egyszerre 200 felhasználó is kapcsolódni tudjon az alkalmazáshoz. Ezt tesztelni is tudtuk az alkalmazás szerver külön erre a célra beépített moduljával. Ennek következményeképpen a megfelelő hozzáférés biztosítása a megfelelő hardver segítségével megvalósítható volt. Jogosultság Szintén nagyon fontos megemlítenünk, hogy a megvalósult rendszerhez ki férhet hozzá, azaz kinek van jogosultsága belépni. A belépéshez a jogosultak felhasználói nevet és jelszót kapnak a központtól. Az ASP (Active Server Page) oldalak, azaz a Szerver Oldali Alkalmazás biztosítja, hogy idegen felhasználó ne férjen hozzá a bizalmas 3
adatokhoz. A felhasználói nevek és jelszavak egy külső adatbázisban vannak tárolva, amely OLE DB n (nyitott adatbázis kapcsolat) keresztül kapcsolódik a Weblapokhoz. Az adatbázis a gyors elérés és a Windows platform miatt egy SQL SERVER 2000 adatbázis. Jogosultsága elsősorban a központban dolgozóknak és a viszonteladóknak volt. Keresés Mint már többször is említettem, hogy a rendszernek nem csak a Magyarországi településekre való keresést, hanem Budapest mellett az összes megyeszékhelyen utca és házszámra való keresést is kellett biztosítania. Ehhez rengeteg adatra és energiára volt szükség. A rendszernek a legnehezebb része ez volt, amelyet végül sikerült megvalósítani. A keresés gyorsabb végrehajtásához szintén egy SQL SERVER 2000 adatbázist használtam fel. Az adatbázisra azért volt szükség, hogy SQL (Structured Query Language) nyelv segítségével minél gyorsabban megkapjuk a kívánt eredményt. Viszonteladók Viszonteladók keresése is követelmény volt a rendszertől. Egy EXCEL állományt kaptunk a szolgáltatótól, így lényegesen nehezebb volt a feladat. Az EXCEL állományt be kellett importálni MapInfo ba, majd ott el kellett végezni a meglévő adatok alapján a geokódolást. Sajnos néhol csak település volt megadva, utcanév illetve házszám nélkül. Ez természetesen rontott a pontosságon, amelyet jeleztünk a szolgáltató felé. Optimalizálás Itt elsősorban arra kell gondolni, hogy a kliensek más és más böngészőkkel illetve más és más képernyő felbontással használják a rendszert. A két legelterjedtebb Web böngésző az Internet Explorer és a Netscape Communicator, de ezen kívül még számos böngésző létezik (pl.: Opera). A faladatnak ez a része volt könnyebb, ugyanis a legújabb böngésző szoftverek már eléggé kompatibilisek egymással. A másik probléma a képernyő felbontása volt, azaz nem mindegy, hogy 800 * 600 vagy éppen 1600 * 1200 as felbontásban használjuk a rendszert. Ez azért nem mindegy, mert az egyik végeredmény egy raszteres (GIF) állomány adott szélességgel és hosszúsággal. Ez rengeteg programozást igényelt, mert ezeket az értékeket a kliens oldalról kell felhasználni. A rendszer térképi alapja A rendszer térképi alapja, mint már korábban említettem az Országos Térinformatikai Alapadat-bázis (OTAB), megyeszékhelyek digitális alaptérképei és a szolgáltató által biztosított raszter állomány, amely a lefedettséget ábrázolja. A két térképi adatbázis egymáshoz rendelése sem volt egyszerű és sajnos ehhez jött még az is, hogy a vetületi rendszer nem EOV volt, hanem Gauss Kruger Zone 4 (Pulkovo 1942). 4
A rendszer előnyei Legfontosabb előnye, hogy mindig az aktuális lefedettséget biztosítja a felhasználók, azaz a központ és a viszonteladók felé illetve az Internet segítségével ezekhez az adatokhoz könnyen és gyorsan hozzáférhetnek azok, akiknek erre jogosultságuk van. Kliens oldalról mindenki ingyenesen, egy Web böngészőn keresztül használhatja az alkalmazást, és bármilyen gépen is nézik, mindenki ugyanazt az egységes könnyen kezelhető felületet látja, használja. Mivel nem csak a jelenlegi, hanem a tervezett lefedettséget is tartalmazza a rendszer, ezért a későbbi fejlesztések alapja is lehet egyben. Előnye még a rendszernek, ami egyben célja is volt, hogy a lehető legkevesebb kattintással, azaz minél kevesebb idő alatt kapjuk meg a kívánt eredményt. 4. A KIFEJLESZTETT PROGRAM ISMERTETÉSE Rendszer, térkép Az 1. ábrán maga a térképi információ látható, amelyet az alkalmazás szerver küld vissza a kliensnek kép (raszter) formájában. Tehát a vektoros térképet valamilyen raszteres formában küldi vissza a szerver. Ez a raszter többféle is lehet, függően attól, hogy milyen minőségben vagy milyen gyorsan szeretnénk a térképet visszakapni. Háromféle raszter formátumot támogat a rendszer, GIF, JPG és PNG képformátumot. A leggyorsabb a GIF, mivel ő a legkisebb méretű, egy fokkal lassabb és jobb minőségű a JPG és végül a mostanában terjedő PNG formátum, amely a legjobb minőséget adja vissza. A kép méretét nagyban befolyásolja még a méretarány is. Itt arra kell gondolni elsősorban, hogy a vektoros rétegek csak bizonyos méretarány értékek között látszódnak, ugyanis ha az összes réteg egyszerre be lenne kapcsolva, akkor az egyik réteg eltakarná a másikat, így kis méretaránynál semmit nem látnánk. Minden rétegnél külön külön be kellett állítani ezt az értéket. A legfontosabb része a térképnek maga a lefedettség volt, azaz az ország bármely részén is vagyunk, annak a rétegnek látszódnia kell. Más szóval a vektoros réteg nem vagy csak kis mértékben takarhatja el a raszteres állományt. Egy példa erre talán sokkal hatásosabb, ha én tudni akarom hogy a tavak (Balaton) közepén milyen szintű a lefedettség, akkor, ha a tó poligonként van ábrázolva, a tó maga eltakarja a raszteres állományt. Emiatt a poligonokat üresen kellett volna hagyni, de így nagyon sokat vesztene a szemléletességéből. Így a végső megoldás az lett, hogy a poligonokat ritka rácshálóval töltöttük ki, amit a MapInfo val tudtuk előállítani. Talán a lenti képen is látni, hogy a Balaton egy kicsit kékes színű, de látszódik alatta a lefedettség is. 5
1. ábra Lefedettségi térkép A térkép méretéről már írtam korábban, azaz a hosszúság és a szélesség függ a kliens gép képernyő felbontásától. Ezt a két értéket a sikeres belépés után egy javascript (kliens oldali script) segítségével kérdeztem le és adtam át a szervernek. Még mindig a térképi résznél kell megjegyezzem, hogy elvárás volt a rendszertől az is, hogy mindig a Jelenlegi lefedettséget mutassa, ugyanis a rendszer alapból, mindig az utolsó rétegkiosztászt jegyzi meg, azaz ha valaki a Tervezett lefedettséget nézte utoljára, akkor a következő belépésnél, vagy frissitésnél is a Tervezett állapot fog megjelenni. Erre azért volt szükség, mert ezáltal ismét rengeteg időt lehet megspórolni, ami elvárás volt a szolgáltatótól. Ennek megvalósítása szintén rengeteg programozást igényelt az Internetes környezet miatt. A menü: A másik nagy egység a menü vagy ikon sor, amely a térkép felett helyezkedik el, ügyelve arra, hogy a térkép a lehető legnagyobb méretben jelenjen meg. A menürendszer is több részre osztható fel, csoportosítható: o Keresés o Tájékozódás o Lekérdezések o Lefedettség 2. ábra A menürendszer 6
Keresés Az első és legfontosabb rész a kiválasztott településen (vagy az egész országon) való keresés volt. A településeket az első ikon segítségével lehet kiválasztani egy listából. A lista megjelenése is sok verzió eredménye, s végül a legegyszerűbbet választottuk ki, amely elsősorban szintén a felhasznált időnek köszönhető. Egy egyszerű kattintással elérhetjük a kiválasztott települést, majd az ablak automatikusan bezáródik. 3. ábra Település lista Budapest kiválasztása után a következő képet kapjuk vissza. Látható hogy teljesen egységes a felület, csak a térkép illetve a térképi információk változtak (pl.: méretarány). 7
4. ábra Budapest A következő ikon a tényleges keresést biztosítja, ahogy azt a következő ábra is mutatja. Itt mindenképen fontos megjegyezni, hogy a külső adatbázisban található utcanevek és házszámok illetve az SQL nyelv felhasználásával történik a keresés. Az SQL nyelvből ismert helyettesítő karakterek segítségével könnyen és gyorsan juthatunk el a keresett utcához és a hozzá tartotó házszámhoz. Helyettesítő karakterek: % bármennyi karaktert, _ 1 darab karakter Ha nem tudjuk a pontos házszámot, akkor írjuk oda is százalék jelet, és akkor eredményül megkapjuk az összes verziót, amely közül kiválasztjuk a keresett értéket, és egy dupla kattintással már nézhetjük is a térképünkön. A dupla kattintás szintén elvárás volt és szintén az időcsökkentés miatt. Ami még nagy elvárás volt, hogy ha a találatok száma 1, akkor azt automatikusan kattintás nélkül tegye fel a térképre. Ez természetesen megint a válaszidő csökkentése miatt volt fontos és rengeteg programozást igényelt ismételten. 8
5. ábra 6. ábra Keresés Találat Fontos volt a kis ablakok megjelenítésénél, még az is, hogy mindig a képernyő jobb oldalán helyezkedjenek el és az ablakok mérete mindig egységes, egyforma legyen. Ez érvényes a következő kis ikonra is, amely a viszonteladók keresését biztosítja. Szintén településekre illetve településeken belül utcákra is lehet keresni. A következő képen Székesfehérvár viszonteladói láthatók (kicsi kék házikók formájában), melyekről az Információ gomb segítségével adatokat tudhatunk meg az adatbázisból egy kis ablakon keresztül. 7. ábra Viszonteladók 9
Tájékozódás: A következő nagy csoport az Információ gombot kivéve elsősorban a térképen való tájékozódást segíti. Sorrendben: o Mozgás a képernyőn o Nagyítás o Kicsinyítés o Egész térkép megjelenítése o Méretarány érték megadás Ennél a résznél csak pár gondolatot jegyeznék meg, mégpedig azt hogy, a nagyítás a kétszeresére, míg a kicsinyítés a felére módosítja a térképi méretarányt. A méretarány értéket közvetlenül is megadhatjuk a számérték beírásával. Ez a rész a menüsor bal széle felé helyezkedik el. A mozgatás, nagyítás és a kicsinyítés esetében a kattintás helye az új térkép középpontja lesz. Lekérdezés Az egyik fontos lekérdezésről már említettem, amikor a viszonteladókról szeretnénk többet megtudni, azaz az Információ gomb segítségével tudunk több információhoz jutni. A másik eredmény lehet még az is, ha mondjuk két település közötti távolságra lennék kíváncsi. Azaz a kis vonalzó ikon segítségével két pont, objektum közötti távolságot tudjuk lemérni. Lefedettség Már többször utaltam rá, hogy nem csak a Jelenlegi hanem a Tervezett lefedettséget is mutatnia kell a rendszernek. Ez egy ugyanolyan raszter állomány, mint a jelenlegi csak színekben és az egyes határvonalak elhelyezkedésében tér el tőle. A Jelenlegi állapotot három szín határozza meg. A piros jelenti a külső belső (épületen belül is van térerő) térerőt, a sárga csak külső térerőt jelöl és a fehér azokat a részeket, ahol nincs lefedettsége a GSM szolgáltatónak. A Tervezettnél ugyanez a hármas kategória a sötétzöld, a zöld és a fehér színekben jelenik meg. Ennél a menürésznél 2 rádiógomb segítségével lehet váltani az aktuális vagy a jövőbeli lefedettség között. Karbantartás Természetesen a legfontosabb rész még mindig a két raszter állomány (Lefedettség) aktualizálása, amely könnyen és gyorsan megvalósítható. Fel kell tölteni az állományt FTP n vagy LAN on (központ) keresztül, majd újra kell indítani a Szervert. Mivel ezeknek az állományoknak az előállítása a központban történik, így ez lényegesen gyorsan és könnyen megvalósítható. 10
Jövőbeli fejlesztések A programot tovább lehetne fejleszteni, például az adótornyok helyével, amely jó alapot nyújtana a további adótornyok tervezésekhez Esetleg Web en keresztül történhetne a lefedettségi térkép (raszter) előállítása is, így még gyorsabban történhetne az aktualizálás, a naprakészség biztosítása. Egy másik fejlesztés pedig az lehetne, hogy egy bizonyos részét az alkalmazásnak publikussá, nyilvánossá tenni, így Interneten keresztül lehetne keresni a legközelebbi viszonteladót. Ehhez természetesen tudnunk kellene azt, hogy hol is vagyunk pontosan (X,Y), de ez a mai világban már nem lehetetlen. Mondjuk, lehet hogy a szolgáltató be tudja mérni, hogy hol is van az a mobil készülék, amelyről az információ kérés történt vagy ami egyszerűbbnek tűnhet, hogy egy GPS segítségével határozhatjuk meg helyzetünket. 5. ÖSSZEFOGLALÁS A feladat és megoldása több tapasztalatot is hozott számomra. Megmutatta, hogy a térinformatika egy újabb területen is hasznos eszköz lehet, nem csak országos vagy városi - önkormányzati - szinten lehet gondolkodni. Szövetkezeti méretben (viszonylag) olcsón és akár egyszemélyes fejlesztéssel is kialakítható alapszintű GIS, nem kötelező szabály a több milliós projekt. A jövőben a térinformatikai rendszerek egyre gyorsabban növekvő elterjedésére számíthatunk, de ennek a sikeréhez elengedhetetlen az ilyen kísérletező munka folytatása, a tanulásra és tapasztalatszerzésre. A fejlődést természetesen korunk világhálózata az Internet is nagymértékben elősegíti, támogatja. Irodalom 1. Bódis Gábor: Mezőgazdasági üzemi nyilvántartás az Interneten, Soproni Egyetem Földmérési és Földrendezési Főiskolai Kar, Székesfehérvár, 1999. 2. Bódis Gábor: Internetes térinformatikai alkalmazás, Nyugat-Magyarországi Egyetem Geoinformatikai Főiskolai Kar, Székesfehérvár, 2002. 3. Márkus Béla Végső Ferenc: A térinformatika elemei, DLG, Soproni Egyetem Földmérési és Földrendezési Főiskolai Kar, Székesfehérvár, 1999. 11
CÍM Bódis Gábor Bálint Sopron és Környéke Víz- és Csatornamű Rt. Sopron, Bartók Béla u.42. Tel. 06 99 519 243 Fax. 06 99 519 200 Email: bodis.gabor@sopviz.hu CONTACTS Gábor Bódis Sopron és Környéke Víz- és Csatornamű Rt. Address: Sopron, Bartók Béla u.42. Tel. +36 99 519 243 Fax. +36 99 519 200 Email: bodis.gabor@sopviz.hu SZAKMAI ÉLETRAJZ Tanulmányaim: 2001-2002: UNIGIS diák (nemzetközi térinformatikai oklevél) 1999-2001: Térinformatikus szakmérnök (DLG NYME GEO) 2000 ben: Salzburg Egyetem diákja (fél év térinformatika) 1998-1999: Földrendező mérnök (NYME GEO) 1995-1998: Földmérő mérnök (NYME GEO Székesfehérvár). Munkáim: A Főiskola elvégzése után a Nyugat Magyarországi Egyetem Geoinformatikai Főiskolai Karán (NyME GEO) dolgoztam 4 évig, mint InfoGraph ösztöndíjas, és mint informatika oktató. Mint tanár elsősorban szakmai szoftvereket tanítottam (térinformatikai és földmérési), gyakorlatokat tartottam, mint ösztöndíjas pedig a térinformatika bizonyos részeivel foglalkoztam, ilyen például az önkormányzati és internetes térinformatika, ezen belül különösen a Mapinfo Corp. termékcsaládjával ismerkedtem meg részletesen. Természetesen mindehhez még hozzájöttek a főiskolán adódó egyéb feladatok, ilyen például földhivatal vezetők illetve földhivatal dolgozók továbbképzése (LIME, SDILA, stb.). Jelenleg a Sopron és Környéke Víz- és Csatornamű Rt. térinformatikusaként dolgozom, ahol sok kihívás és érdekes feladat vár rám. 12