1. ISTCGCAP
  2. Всі випуски
  3. Випуск 95, 2022
  4. Інтеграція геопросторових даних на основі застосування операції з’єднання (JOIN) реляційної алгебри

Інтеграція геопросторових даних на основі застосування операції з’єднання (JOIN) реляційної алгебри

ISTCGCAP.
2022;
Випуск 95, 2022, Номер 95
: 113-128
https://doi.org/10.23939/istcgcap2022.95.113
Надіслано: Квітень 05, 2022
Автори:
  1. Н. Ю. Лазоренко
1
Київський національний університет будівництва і архітектури

Мета цієї роботи – дослідження інтеграції наборів базових і тематичних геопросторових даних на основі операції з’єднання (JOIN) реляційної алгебри та її взаємодії з геокодуванням геопросторових об’єктів, яку реалізовано в сучасних геоінформаційних системах (далі – ГІС) та системах керування базами даних (далі – СКБД) для розвитку національної інфраструктури геопросторових даних (далі – НІГД). Методика. Основою дослідження є аналіз можливостей застосування теорії баз геопросторових даних і баз знань, міжнародних і національних гармонізованих стандартів у сфері Географічна інформація/Геоматика для вирішення питання інтеграції геопросторових даних за допомогою операції з’єднання JOIN реляційної алгебри в  об’єктно-реляційних системах керування базами даних (ОР СКБД). Результати. В статті досліджено моделі операції з’єднання Join реляційної алгебри, які лежать в основі геокодування об’єктів і створення електронних газетирів, і доведено її ефективність: операція з’єднання Join забезпечує інтеграцію наборів базових і тематичних геопросторових даних. Для її виконання необхідно визначити обов’язкові географічні ідентифікатори, які мають бути наявні серед атрибутів наборів базових та тематичних геопросторових даних та за якими виконується з’єднання. Різноманітність видів застосування операції з’єднання Join охоплює всі можливі випадки, які виникають при їх практичному застосуванні. Таким чином, використання операції  з’єднання Join передбачає на етапі проектування баз геопросторових даних визначити ці обов’язкові географічні ідентифікатори. Зокрема, доцільним є визначення обов’язкових географічних ідентифікаторів (кодів) об’єктів за офіційними загальнодержавними системами класифікації (кодифікації) об’єктів у відповідних галузевих тематичних реєстрах, за які відповідають визначені держателі тематичних даних відповідно до додатку 2 Постанови Кабінету Міністрів України «Про затвердження Порядку функціонування національної інфраструктури геопросторових даних» від 26 травня 2021 р. № 532. Досліджено інтеграцію наборів базових і тематичних геопросторових даних на основі моделей операції з’єднання (JOIN) реляційної алгебри та їх взаємодії з геокодуванням геопросторових об’єктів, яку реалізовано в сучасних ГІС та СКБД для розвитку національної інфраструктури геопросторових даних. Дослідження виконано на наборі базових геопросторових даних, а саме: відомостей про адміністративно-територіальні одиниці Черкаської області, в тому числі їх меж; за тематичні обрано дані зі статистичного бюлетеня соціально-економічного становища Черкаської області за січень 2021 року Головного управління статистики у Черкаській області Державної служби статистики України. Доведено, що операцію з’єднання (JOIN) реляційної алгебри можна використовувати для інтеграції інших тематичних геопросторових даних з базовими геопросторовими даними за допомогою географічних ідентифікаторів, які містять ці набори даних.

інтеграція геопросторових даних
інтероперабельність
операція з’єднання (JOIN)
національна інфраструктура геопросторових даних
базові геопросторові дан
тематичні геопросторові дані
  1. Буй, Д. Б., & Глушко, І. М. (2015). Розширення сигнатур реляційних (табличних) алгебр Кодда: сучасний стан. Наукові записки НаУКМА. Комп'ютерні науки, (177), 95-107.
  2. Географічна інформація. Просторова прив’язка за географічними ідентифікаторами: ДСТУ ISO 19112:2017 (ISO 19112:2003, IDT). [Чинний від 2017-10-01]. Київ: ДП «УкрНДНЦ».
  3. Геопортал «Адміністративно-територіальний устрій України». URL: http://atu.gki.com.ua/ (дата звернення: 20.04.2022).
  4. Глушко І. М. Числення та розширення сигнатур табличних алгебр. Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата фізико-математичних наук: спец. 01.05.01 – К.: 2013. –142 с. http://www.cyb.univ.kiev.ua/library/dissertations/hlushko.pdf
  5. Закон України “Про національну інфраструктуру геопросторових даних” від 13 квітня 2020 року № 554-IX.
  6. Карпінський Ю. О., Лященко А. А. Стратегія формування національної інфраструктури геопросторових даних в Україні. Київ: НДІГК, 2006. 108 с.: іл. (Сер. “Геодезія, картографія, кадастр”).
  7. Карпінський Ю. О., Лазоренко-Гевель Н. Ю. Методи збирання геопросторових даних для топографічного картографування. Сучасні досягнення геодезичної науки і виробництва. Збірник наукових праць. 2018. Вип. І(35). С. 204-211. http://gki.com.ua/ua/metodi-zbirannja-geoprostorovih-danih-dlja-topograf...
  8. Карпінський Ю. О., Лазоренко-Гевель Н. Ю. Системна модель топографічного картографування в національній інфраструктурі геопросторових даних в Україні. ISTCGCAP. 2020; Вип. 92, 24-36. https://doi.org/10.23939/istcgcap2020.92.024
  9. Класифікатор об'єктів адміністративно-територіального устрою України. http://www.ukrstat.gov.ua/klasf/st_kls/op_coatuu_2016.htm (дата звернення: 20.04.2022).
  10. Коннолли, Т., Бегг К. «Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика» 3-є вид. Пер. з англ. М.: Вид-во «Вильямс», 2003. 1440 с.: іл. Парал. тіт. англ.; С. 145-149.
  11. Лазоренко-Гевель, Н. (2021). Географічні ідентифікатори як основа для інтеграції геопросторових даних. Містобудування та територіальне планування, (78), 312-326. https://doi.org/10.32347/2076-815x.2021.78.312-326
  12. Лященко, А. А., & Черін, А. Г. (2019). Базові моделі та методи інтеграції геопросторових даних в ГІС містобудівного кадастру. Містобудування та територіальне планування, (70), 351-365. http://repositary.knuba.edu.ua//handle/987654321/6199
  13. Лященко, A., Гаврилюк, Є., & Смілка, В. (2020). Аналіз методів унікальної ідентифікації об’єктів в наборах геопросторових даних. Містобудування та територіальне планування, (75), 217-232. http://repositary.knuba.edu.ua//handle/987654321/9512
  14. Лященко, А., Карпінський, Ю., Гаврилюк, Є., & Черін, А. (2021). Методи та засоби забезпечення інтероперабельності компонентів національної інфраструктури геопросторових даних. Містобудування та територіальне планування, (77), 309-319. https://doi.org/10.32347/2076-815x.2021.77.309-319
  15. Максимова, Ю. С. (2016). Створення бази даних електронного каталогу класів об’єктів для наборів профільних геопростворових даних містобудівної документації. Містобудування та територіальне планування, (62 (1)), 367-376. https://repositary.knuba.edu.ua/bitstream/handle/987654321/6932/62a-368-...
  16. Національний стандарт України ДСТУ 8774:2018 “Географічна інформація. Правила моделювання геопросторових даних”:URL: http://gki.com.ua/ua/prinjato-nacionalni-standart-ukraiini-dstu87742018-geografichna-informacija-pravilamodeljuvannja-geoprostorovih-danih
  17. Наказ Міністерства аграрної політики та продовольства України «Про затвердження технічних вимог до геопросторових даних, метаданих і геоінформаційних сервісів національної інфраструктури геопросторових даних» від 10.11.2021 року №345. Зареєстровано в Міністерстві юстиції України 12 січня 2022 року за №21/37357.
  18. Пілічева, М. О., Кінь, Д. О., & Поморцева, О. Є. (2018). Інтеграція топографічної і кадастрової інформації базового набору геопросторових даних земельної ділянки. Містобудування та територіальне планування, (66), 523-531.
  19. Постанова Кабінету Міністрів України “Про затвердження Порядку загальнодержавного топографічного і тематичного картографування” від 4 вересня 2013 р. № 661.
  20. Постанова Кабінету Міністрів України «Про затвердження Порядку функціонування національної інфраструктури геопросторових даних» № 532 від 26 травня 2021 р. https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/532-2021-%D0%BF#Text
  21. Райордан Р. «Основы реляционных баз данных» / Пер. з англ. – М.: Вид-во «Русская редакция», 2001. – 384 с.: іл.; С. 99-104.
  22. Станкевич, С., Титаренко, О., & Голубов, С. (2021). Математическая модель интеграции гетерогенных данных при оценивании нефтегазоперспективности территорий. Херсон–2021, 86.
  23. Статистичний бюлетень «Соціально-економічне становище Черкаської області». Головне управління статистики у Черкаській області. (2021). URL:
    http://www.ck.ukrstat.gov.ua/?p=bul_soc_ek (дата звернення: 20.04.2022).
  24. Шипулін, В.Д. (2021) Інтегрована інформаційна система нерухомості. Концепція для України: монографія. Другой. Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова. http://eprints.kname.edu.ua/57436/
  25. Bhattacharya, D., & Painho, M. (2017). Smart cities intelligence system (smacisys) integrating sensor web with spatial data infrastructures (sensdi). ISPRS Annals of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 4, 21-28. https://run.unl.pt/handle/10362/28046
  26. Codd, E. F. (1990). The relational model for database management: version 2. Addison-Wesley Longman Publishing Co., Inc.
  27. ESRI’s Geodatabase Website. http://support.esri.com/datamodels (дата звернення: 20.04.2022).
  28. ESRI’s Download Website. http://www.esri.com/data/download/census2000_tigerline/index.html (дата звернення: 20.04.2022).
  29. Franci, F., Lambertini, A., & Bitelli, G. (2014, August). Integration of different geospatial data in urban areas: a case of study. In Second International Conference on Remote Sensing and Geoinformation of the Environment (RSCy2014) (Vol. 9229, p. 92290P). International Society for Optics and Photonics. https://doi.org/10.1117/12.2066614
  30. Gao, D., Jensen, C. S., Snodgrass, R. T., & Soo, M. D. (2005). Join operations in temporal databases. The VLDB Journal, 14(1), 2-29. https://link.springer.com/article/10.1007/s00778-003-0111-3
  31. Geocoding: Longitude and Latitude by Address. URL: https://gisgeography.com/geocoding/ (дата звернення: 20.04.2022).
  32. Hansen, H. S. (1999, April). Integrating digital maps and administrative registers-Danish experiences. In 21 st Urban Data Management Symposium (pp. 21-23).
  33. How to Geocode in ArcMap. https://libraries.mit.edu/files/gis/geocoding.pdf (дата звернення: 20.04.2022).
  34. Karpinskyi, Y., & Lazorenko-Hevel, N. (2020). Topographic mapping in the National Spatial Data Infrastructure in Ukraine. In E3S Web of Conferences (Vol. 171, p. 02004). EDP Sciences. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202017102004
  35. Karpinskyi Y., Lazorenko-Hevel N., Kin D. (2020). INSPIREID implementation in the topographic database of the main state topographic map of Ukraine. Веб ISTCGCAP, Vol. 91, No. 91, pp. 20–27.
    https://doi.org/10.23939/istcgcap2020.91.020 
  36. Lemenkova, P. (2020). Integration of geospatial data for mapping variation of sediment thickness in the North Sea. Scientific Annals of the Danube Delta Institute, 25, 129-138. https://doi.org/10.7427/DDI.25.14
  37. Mardani, M., Mardani, H., De Simone, L., Varas, S., Kita, N., & Saito, T. (2019). Integration of machine learning and open access geospatial data for land cover mapping. Remote Sensing, 11(16), 1907. https://doi.org/10.3390/rs11161907
  38. Silberschatz, A., Korth, H. F., & Sudarshan, S. (2002). Database system concepts (Vol. 5). New York: McGraw-Hill. 1376 p. https://snscourseware.org/snsctnew/files/1581236100.pdf
  39. Sun, K., Zhu, Y., Pan, P., Hou, Z., Wang, D., Li, W., & Song, J. (2019). Geospatial data ontology: the semantic foundation of geospatial data integration and sharing. Big Earth Data, 3(3), 269-296. https://doi.org/10.1080/20964471.2019.1661662