1.2 Proceduri de culegere a datelor

    Fiecare hartă prezentată în LIS este asociată unui document care arată condiţiile în care s-au efectuat măsurătorile şi prezintă principalele elemente de interes ce pot fi utilizate de eventualele persoane care întrebuinţează datele din hărţi şi în alte scopuri.     Aceste informaţii suplimentare pot conţine următoarele elemente:

Pagina principală:

• Numărul paginii din totalul de pagini;

• Numărul şi sistemul de identificare ale fişierului electronic asociat;

• Numărul de ordine al lucrării;

• Numele proiectului;

• Limitele geografice ale proiectului;

• Scopul măsurătorilor din teren;

• Data la care s-au efectuat măsurătorile;

• Referinţe la hărţile prezentate la scară mai mare;

• Datum-urile orizontale şi punctele de control utilizate;

• Datum-urile verticale şi punctele de control utilizate;

• Poziţia staţiei de bază;

• Personalul care a efectuat măsurătorile şi calificarea acestuia;

• Echipamentul de măsură utilizat;

• Indexul paginilor cu observaţii asociate măsurătorilor;

• Referinţe utilizate;

• Lista persoanelor şi titlurile acestora, pentru cei care se ocupă cu revizuirea şi aprobarea documentelor asociate măsurătorilor etc.

Pagina a doua:

• hartă auxiliară pentru prezentarea celor mai importante căi de acces şi principalelor artere rutiere sau feroviare din vecinătatea zonei în care s-au efectuat măsurătorile;

• Observaţiile (text) personalului care a efectuat măsurătorile;

• Poziţia aproximativă, în raport cu locul monitorizat pe harta principală, a punctelor verticale şi orizontale de control;

• Roza vânturilor şi scara hărţii;

• listă cu index de pagini în eventualitatea că anumite elemente din teren sunt prezentate pe alte hărţi de detaliu;

• Schiţele asociate trebuie să conţină:

• Roza vânturilor şi scara (sau menţiunea „Nu este la scară”);

• Numărul paginii curente din numărul total de pagini al documentaţiei asociate măsurătorilor;

• Schiţe cu unghiuri şi distanţe măsurate pentru localizarea monumentelor;

• Descrierea completă a tuturor monumentelor găsite sau la care s-au efectuat măsurători;

• Numerotarea monumentelor asociată în cadrul proiectului;

• Surse de referinţă sau înregistrări anterioare privind monumentele; 

• Staţionarea în aliniament etc.

• Paginile referitoare la monumente trebuie să conţină:

• Numărul punctelor de măsură din proiect;

• Descrierea monumentului:

• Originea monumentului;

• Dimensiunile monumentului; Materialele de execuţie şi marcajele;

• Starea în care se află monumentul;

• Starea suprafeţei monumentului;

• Referinţe privind monumentul;

• Paginile cu date brute pot conţine:

• Unghiuri de prelevare a datelor (în cazul că nu au fost colectate electronic);

• Copie cu datele electronice colectate în format brut;

• Copie cu datele electronice prelucrate.

Datele astfel obţinute pot fi disponibile direct prin accesarea LIS în Internet, astfel încât dezvoltatorii unor sisteme de ghidare pe rută pot beneficia de anumite servicii fără a fi nevoie să se deplaseze la faţa locului, fără a efectua măsurători ce presupun aparatură complicată şi scumpă etc. 

    Aplicaţia de vizualizare de pe Internet

    Pentru a avea acces la informaţiile şi hărţile LIS prezentate mai sus este nevoie ca în browser-ul de Internet (Intenet Explorer) să se instaleze un plug-in Adobe Systems SVG Viewer. Acest plug-in permite vizualizarea on-line a diferitelor fişiere ca un control Active X şi ecranul principal din browser se prezinta, pentru aplicaţia LIS descrisă, ca în figura următoare:

    În partea stângă sus se află harta generală care înfăţişează zona în care este descrierea detaliată, iar sub aceasta se găsesc coordonatele geografice ale punctelor de interes. În partea superioară se află bara de control a meniului, în care se pot efectua mai multe operaţii: zoom, tragere, afişarea straturilor după dorinţă, selecţia coordonatelor, aplicarea unui instrument de măsură a distanţelor, asistare la evidenţierea elementelor hărţii, schimbarea unităţilor de măsură etc.

    2.Modelarea intersecţiilor complexe în reprezentări pe hărţi pentru navigaţie la bordul autovebiculelor

    2.1 Generalităţi

    Generalizarea reprezintă una dintre cele mai importante probleme la ordinea zilei în cartografie, accentul punându-se în ultima vreme mai ales pe procedeele de automatizare a acesteia. 

Unele lucrări consideră procedeele de generalizare automată aplicate reţelelor de drumuri, în particular reţelelor urbane. În acest context, navigaţia de la bordul autovehiculului este considerată subiect principal de lucru. Navigaţia de la bordul vehiculului necesită o varietate mare de scări de reprezentare, la diferite niveluri de abstractizare. Problemele cu care se confruntă acest domeniu al hărţilor electronice sunt legate de zonele în care părţi ale reţelei de drumuri suferă modificări topologice datorate scării de reprezentare.

    De exemplu, reprezentările legate de drumurile cu o singură bandă, sau cu benzi multiple, în dreptul intersecţiilor acestora, pot cauza probleme atât utilizatorului de hartă electronică, cât şi cartografului. Prin urmare, aceste aşa-zise reprezentări ale drumurilor trebuie atent proiectate, pentru uşurinţa înţelegerii în condiţiile conducerii în acelaşi timp a autovehiculului. 

    Fiecare reprezentare posibilă a autostrăzilor şi a intersecţiilor acestora este considerată în unele lucrări ca fiind pe un nivel reprezentaţional specific, în scopul utilizării lor în baze de date multiplu-reprezentaţionale (MRDB). Fundamentele acestei tehnologii sunt dezvoltate mai ales pentru datele referitoare la reţelele rutiere urbane, în care transformările semnificative sunt identificate şi urmărite. În acest caz, pot fi determinate instrumente de generalizare ce pot fi utilizate pentru reprezentările multi-scară, pornind de la o bază de date comună.

    Datele spaţiale obţinute din lumea reală sunt generalizate în două etape:

• Generalizarea modelului;

• Generalizarea cartografică.

    Acestea reprezintă principalele componente ale procesului de generalizare. Generalizarea modelului reprezintă simplificarea modelului digital abstract reprezentat de informaţia geografică, iar această etapă nu conţine elemente de natură artistică sau intuitivă. Se aplică în baza de date şi se consideră o etapă de pre-procesare în vederea generalizării cartografice. Pe de altă parte, generalizarea cartografică realizată manual constă în ambele componente, văzute în mod complementar, ca parte a procesului de generalizare, lucru datorită căruia, uneori, cartografia este privită ca o artă. Ca rezultat, generalizarea cartografică are rolul principal în transmiterea datelor folosind simboluri pentru reprezentarea geografică a realităţii, fiind o etapă de bază în procesul de producere a hărţilor utilizarea unei metode adecvate. 

    Cu toate că realitatea este una singură, reprezentările acesteia variază, funcţie de scop, conţinut sau scara de reprezentare, astfel încât diferitele niveluri de reprezentare dependente de scară devin o cerinţă pentru experţi. Această cerinţă este cu atât mai importantă, cu cât apariţia GIS permite noi valenţe ale proceselor în această direcţie, fiind o metodă inter-disciplinară  Cercetările efectuate în vederea definirii unor procese automate de generalizare în cadrul GIS au condus la apariţia MRDB.

     Primele încercări în acest sens datează din 1980, în cadrul Centrelor Naţionale pentru Informaţii Geografice şi Analiză.

     Reprezentările diferitelor obiecte din teren pot fi realizate la scări diferite, pentru scopuri diferite şi cu rezoluţii diferite. 

MRDB reprezintă o bază de date spaţială, ce poate fi utilizată pentru a stoca acelaşi fenomen din lumea reală la diferite niveluri de precizie şi rezoluţie. Modelul unei MRDB constă din trei componente principale:

• Nivelurile de reprezentare;

• Conectivităţile;

• Procesul de validare.

    În acest studiu, navigaţia de la bordul vehiculului este considerată ca activitate de bază, iar ca principală aplicaţie de realizare a hărţilor electronice de la bord a fost utilizată metoda bazelor de date de tip MRDB. Cu toate acestea, sistemul necesită actualizări repetate la nivel de atribute şi nivel geometric. Cu toate că schimbările din teren, în raport cu condiţiile de navigaţie pot fi actualizate prin intermediul diferitelor tehnologii, cum ar fi Internet-ul sau semnalele şi comunicaţiile wireless, schimbările geometrice ale structurii drumurilor şi reţelelor de drumuri ar trebui actualizate în mod automat în sistem, astfel încât baza de date să poată fi, la rândul ei, actualizabilă prin sisteme wireless. Proiectarea de hărţi pentru scopuri de navigaţie nu poate fi considerată ca o simplă scanare sau o digitizare a unor hărţi pe suport de hârtie, deja existente. În timpul proiectării acestui tip de hărţi, condiţiile de utilizare (factorii psihologici, impactul factorilor externi, condiţiile de drum etc.) trebuie, la rândul lor, luate în considerare, alături de criteriile de proiectare de bază. În acest context, cerinţele pentru activităţile de proiectare a hărţilor electronice destinate navigaţiei de la bordul vehiculelor rutiere se determină în mod combinat. Ca rezultat, procesul este considerat ca parte a cartografiei, datorită tehnologiei utilizate în sistemele de navigaţie, destinată special modului de afişare a informaţiilor pe ecran. Procesul de producţie a acestor hărţi este, de aceea, mai complicat şi mai dificil. 

    După determinarea cerinţelor procesului, nivelurile de reprezentare sunt, la rândul lor, evaluate pentru diferitele sectoare de drum. Apoi se formalizează relaţiile topologice pentru diferitele niveluri de reprezentare şi se selectează operatorii de generalizare care se vor utiliza în proces. Toate nivelurile reprezentaţionale sunt apoi testate în cadrul mai multor softuri de GIS şi mapare, pentru a verifica consistenţa şi aderenţa la diferitele condiţii impuse de utilizarea hărţilor la bordul autovehiculelor.     Dintre acestea, cele mai importante sunt găsirea drumului cel mai scurt şi sau a rutelor optime. Rezultatele acestor teste permit apoi selecţia celor mai potrivite niveluri de reprezentare pe care se pot folosi algoritmii standard, fără nici un fel de elemente adiţionale.

    De exemplu, un conducător de vehicul ce utilizează un sistem de navigare într-o ţară străină sau într-un oraş necunoscut ar putea dori ca sistemul să îl poată dirija în aşa fel încât hărţile să afişeze lumea reală la o scară adecvată şi la o rezoluţie de asemenea, potrivită. Un exemplu semnificativ în sprijinul acestei afirmaţii sunt intersecţiile complexe (racordările autostrăzilor sau a trecerilor denivelate, care sunt cele mai complexe elemente geometrice ale reţelelor de drumuri) – acestea sunt considerate probleme-cheie în diferitele niveluri de reprezentare, în care se determină reprezentarea drumurilor cu o singură bandă sau cu două benzi, în cazul vederilor diferite ale intersecţiilor de acest tip. 

    Formalizarea datelor trebuie considerată ca una dintre cele mai importante etape în cadrul sistemelor MRDB, deoarece relaţiile matematice şi definiţiile obiectelor spaţiale se efectuează pe baza unui limbaj formal extrem de consistent. În afara cazurilor când se prevede în mod special acest lucru, un sistem de tip MRDB nu poate atinge scopul de a generaliza datele în mod automat la toate nivelurile de reprezentare şi de a propaga între niveluri actualizările de informaţii. Se pot utiliza diferite metode matematice, precum teoria grafurilor, în cadrul acestui proces, apoi relaţiile se exprimă pe baza unui limbaj formal adecvat.  Studiile privind modalităţile de formalizare a reprezentărilor continuă. 

    În figura de mai sus s-au notat:

R – rafinare;

D – deplasare;

M – unificare;

• reprezentarea geometrică a MRDB;

• raţionament;

• obiect;

• relaţie;

CAPITOLUL I

Stadiul internaţional în domeniul producerii întreţinerii şi distribuţiei              hărţilor în format electronic

1.Sisteme de informaţii asupra teritoriului (LIS)…………………………………….…..1

      1.1 Generalităţi……………………………………………………………………….1

      1.2  Proceduri de culegere a datelor………………………………………………….1

2.Modelarea intersecţiilor complexe în reprezentări pe hărţi pentru navigaţie                  la bordul autovebiculelor……………………………………………………………...… 4

2.1 Generalităţi…………………………………………………………......................4

2.2 Baze de multiplu reprezentaţionale date……………………………………….…5

2.3 Studiu de caz……………………………………………………………………...5

2.4 Exemplu de sistem de navigaţie prin GPS………………………………………..8

3. Dezvoltarea navigaţiei la bord pe baza sistemului european de navigaţie                   prin satelit GALILEO…………………………………………………………….......9

3.1 Alte aplicaţii ale sistemului GALILEO………………………………………….11

3.2 Sistemul EGNOS – un alt pas spre GALILEO………………………………….12

3.3 Performanţele sistemului GALILEO……………………………………………13

3.4 Interoperabilitatea cu GPS şi GLONASS……………………………………….14

4. Rutarea hărţilor electronice……………………………………………………….….15

4.1 Generalităţi………………………………………………………………………15

4.2 Luarea deciziilor…………………………………………………………………16

4.3. Dispozitive pentru rutarea de hărţi……………………………………………...17

CAPITOLUL II

Dezvoltarea Sistemelor de Informare Geografică şi Aplicaţii în ITS

1.Generalităţi ITS……………………………………………………………………….20

2. Politici, obiective, rezultate în domeniul ITS……………………………………..…23

2.1 Rezultate obţinute în California ………………………………………………...24

2.2  Acţiuni efectuate de firma "Wilbur Smith Associates……………………….....25

2.3  Realizări recente în SUA……………………………………………………….27

2.4 Soluţii noi pentru transport furnizate de grupul APPIAN …………………..….27

3. Sisteme de ghidare electronica………………………………………………………30

3.1 Sistemul CITRAC………………………………………………………………30

3.2 Sistemul EIRENE………………………………………………………………31

3.3 TrafficCast International Inc………………………………………………….32

3.4 Tehnologia high-tech.TOM TOM…………………………………………….33

3.5  Tehnologia Garmin…………………………………………………...............34

    3.6  Sistemul de urmărire a flotei de vehicule GPSMax…………………...............36

CAPITOLUL III

Soluţii Tehnologice pentru preluarea datelor din teren

1.Soluţii pentru achiziţionarea de informaţii din traficul rutier....................................40

2.  Metode de preluare a datelor din teren....................................................................43

2.1 Metoda manuală cu PDA..................................................................................43

2.2 Metoda manuală cu operatori............................................................................44

2.3 Metoda automată cu ajutorul senzorilor............................................................45

3. Exemplu de sistem de localizare şi gestionare a traficului.......................................46

3.1 Descrierea sistemului........................................................................................46

3.2 Avantajele utilizării sistemului……………………………………………..…47

Capitolul IV

Date din teren şi managementul bazelor de date georeferenţiate

 1..Structuri de baze de date……………….……………………………………….…...49

1.1 Generalităţi………………………….……………………………………….…..49

1.2 Baze de date GIS...................................................................................................51

1.3 Propunere de bază de date pentru un sistem de ghidare în trafic..........................54

1.4  Propunere a formatului structurii bazei de date..................................56

2.Arhitectura fizică a sistemului de achiziţie de date din teren........................................57

Structura Bazei de Date……………………………………………………………….57

CAPITOLUL V

Proiectarea unuei platforme integrate pentru managementul

informaţiilor din trafic

1.Platforme de date........................................................................................64

1.1 Generalităţi............................................................................................................64

1.2 Platforma de date SQL Server..............................................................................65

     1.3 Beneficii SQL SERVER.......................................................................................66

2. Proiectarea sistemului..................................................................................................69

2.1 Introducere………………………………………………..…….…………….....69

2.2 Descrierea sistemului...........................................................................................69

2.3 Structura platformei.............................................................................................71

3. Blocurile componente ale platformei ……………………….….…….…….….…....72

3.1 Hărţi electronice……………………………………….…….…….………...…72

3.2 Baza de date puncte de interes............................................................................75

3.3 Personal cu dispozitive mobile de culegere a datelor..........................................76

3.4 Server Web..........................................................................................................76

3.5 Server central.......................................................................................................76

3.6  Dispecer...............................................................................................................77

3.7 Firewall................................................................................................................77

3.8 Utilizatori………………………………………………………..….….…….....77

3.9 Accesul WEB .............................................................................................. ........78

4.Descrierea aplicaţiei mobile necesare culegerii de informaţii..........................80

4.1 Interfaţa grafică.........................................................................................81

4.1.1 Crearea unei subscrieri la baza de date centrală...............................80

4.1.2 Sincronizarea bazei de date locale cu baza de date centrală.............81

4.1.3  Ştergerea bazei de date locale..........................................................81

4. 1.4 Vizualizare date existente în baza de date........................................82

4.1.5 Puncte de interes..............................................................................82

4.1.6  Exemplu  punct de interes ...............................................................83

 4. 2. Culegere date din teren…………………………………………….…..84

4.2.1  Accesarea meniului „PORT”............................................................85

4.2.2  Salvarea în stivă................................................................................85

4.2.3 Introducere de noi date......................................................................86

4.2.4 Modificare date din baza de date (cu coordinate)…………..….…..87

4.3. Meniu “CONFIG”...................................................................................88

5.Principiu de funcţionare a  sistemului de comunicaţii......................................89

6.Afişarea unui tronson........................................................................................92

7. Aplicaţia globală cu drepturile de acces .........................................................93

7.1 Drepturile categoriilor de utilizatori.........................................................95

7.2 Accesul la WEB.......................................................................................96

8. Infrastructura Hardware Componente…………………………………….…97