1/25000 ölçekli sayısal harita üretiminde kullanılan fotogrametrik vektör veriler için uygun veri tabanı tasarımı
A geodatabase design for 1/25000 scaled photogrammetric vector data
Yazar: BİROL GÜNGÖR
Danışman: PROF. DR. SITKI KÜLÜR
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Jeodezi ve Fotogrametri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Geomatik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Jeodezi ve Fotogrametri = Geodesy and Photogrammetry
Dizin: Veri modelleme = Data modelling ; Veri tabanı = Database ; Veri tabanı tasarımı = Database design

Özet:
Ülkemizde gerçekleştirilen 1:25000 ölçekli sayısal harita üretimi çalışmaları kapsamında; coğrafi veriler, hava fotoğraflarından fotogrametrik kıymetlendirme ile pafta bazlı olarak üretilmektedir. Üretimde kullanılan programın yapısı gereği çok sınırlı sayıda öznitelik bilgisi tutulabilmekte, gerekli diğer öznitelikler ayrı bir yazı katmanında tutularak ilgili detaylarla grafik olarak eşlenmeye çalışılmaktadır. 1:25000 ölçekli fotogrametrik vektör verilerin bu mevcut haliyle kullanıcıların coğrafi bilgi taleplerine süratle cevap verme konusunda yetersiz olduğu tespit edilmiştir. Bu durumda en uygun çözümün mevcut veri modelinin güncellenmesi ve bir coğrafi veri tabanının kurulması olduğu değerlendirilmiştir.Bu nedenle, diğer tematik sınıflar ile ilgili çalışmalara da ışık tutacak şekilde, 3 farklı geometri tipinde de detaya sahip olan ?Ulaşım? sınıfı detayları ile bir coğrafi veri tabanı analiz, tasarım ve gerçekleştirme çalışması yapılmıştır.Bu çalışmada öncelikle 1:25000 ölçekli sayısal harita üretim sistemi, 1:25000 ölçekli sayısal vektör harita ve fotogrametrik vektör harita verileri incelenmiştir. Yapılan tespitler ışığında fotogrametrik vektör verilerin doğrudan coğrafi veri tabanında kullanılamaz olduğu görülmüştür. Bu durumda; veri toplama sistemlerinde büyük, zaman alıcı ve maliyetli değişimlere yol açmadan, kurumun planlı üretim hedeflerine ulaşmasını engellemeyecek şekilde, mevcut veri modelinin güncellenerek, verileri, topolojiyi destekleyen, sorgulama ve analize olanak tanıyan bir yapıda ve formatta coğrafi veri tabanında tutmanın uygun olacağı değerlendirilmiştir.Bu maksatla, analiz çalışmaları kapsamında; yapılan literatür araştırması neticesinde verilen kararlara uygun olarak, öncelikle ulaşım sınıfındaki mevcut detaylar yeniden sınıflandırılmıştır. Daha sonra bu detayların öznitelikleri ve öznitelik değer kümeleri tespit edilmiştir. Verilerin format dönüşümünde kullanılacak dönüşüm tablolarının hazırlanmasını müteakip bir analiz dokümanı hazırlanmıştır. Son olarak da yeni veri modelinin dünyadaki diğer veri modelleri ile karşılaştırılması maksadıyla bir çalışma yapılmıştır.Tasarım safhasında ise;?Detay, öznitelik ve öznitelik değer kümelerinin isimleri ISO 19110 ? Feature Cataloguing Methodology standardına uygun hale getirilmiştir.?Analiz çalışmasında elde edilen topoğrafik detayları içeren UML sınıf diyagramları oluşturulmuştur.?Oluşturulacak olan veri tabanının yapısını görmek, ihtiyaç olduğu takdirde gerekli düzeltmeleri daha kolay ve süratli yapmak amacıyla UML modeli Arc Catalog ortamında Kişisel Veri Tabanına (personel geodatabase) dönüştürülmüştür.?Veri tabanının koordinat sistemi, datumu ve kapsama alanı belirlenmiştir.?Dönüşüm tabloları mevcut tüm detayları içerecek şekilde doldurulmuştur.?Kişisel veri tabanında oluşturularak onaylanan boş veri tabanı ArcSDE/Oracle 10g ortamına aktarılmış ve dönüşüm tabloları bilgileri kişisel veri tabanından alınmıştır.?Hazırlanan coğrafi veri tabanının nesnelerini, alttiplerini, özniteliklerini, öznitelik değer kümelerini ve nesneler arasında bulunan ilişkileri açıklamak amacıyla ISO 19110 ? Feature Cataloguing Methodology standardına uygun bir Veri Sözlüğü hazırlanmıştır.?Detaylar arasındaki topolojik kurallar belirlenmiştir.Gerçekleştirme safhasında; gerekli format ve projeksiyon dönüşüm programları hazırlanmıştır. Daha sonra tasarım safhasında belirlenen topolojik kurallar ve detaylar arasındaki ilişkiler ArcGIS yazılımının hazır araçlarıyla ve gerekli kodlar yazılarak modellendirilmiş ve veri tabanına aktarılmıştır. Hazırlanmış olan programlar kullanılarak veri tabanına örnek bir veri kümesi girişi yapılmış, tespit edilen topolojik kurallar uygulanmıştır.Sonuç olarak; 1:25000 ölçekli standart topoğrafik harita üretiminde kullanılan fotogrametrik veriler için uygun veritabanının tasarlanması ve veri standartlarının belirlenmesine yönelik olarak yapılan bu çalışmanın öncü rol oynayacağı ve INSPIRE girişimine uyum sürecinde gerçekleştirilen TUCBS çalışmalarına katkı sağlayacağı, çalışmanın ileride gerçekleştirilebilecek veritabanı güncelleştirmesi, veritabanı genelleştirmesi ve çok ölçekli veritabanı yönetimi çalışmalarına altlık teşkil edebileceği değerlendirilmektedir.

Abstract:
In 1:25000 scaled digital topographical map production system, geospatial information are produced from geospatial data that is collected from aerial photographs by means photogrammetric compilation. Because of the structure of the program that is used very limited amount of properties of collected features can be held as attribute. Other needed information are prepared as annotation and tried to match with related features. It is found out that existing 1:25000 scaled photogrammetric vector data is inadequate to reply geospatial information requests quickly. It is assessed that the most appropriate solution appears to update the data model and design a geospatial database.Therefore a study has been implemented for analysis, designing and implementation of a geospatial database on ?Transportation Class? features which are in 3 different geometry types. It has been thought that this study would be very useful for studies on the other thematic classes.At first, 1:25000 scaled digital topographical map production system, 1:25000 scaled digital vector map and photogrammetric vector map have been scrutinized. After this close check it has been come out that photogrammetric vector data couldn?t be used in geospatial data without any modification. Therefore it is assessed that it would be very suitable to update the data model without causing any high cost and time consuming change in production system and without preventing the achievement of planned production goals. And also to hold the photogrammetric data in a topologic geospatial database which allows query and analysis.In analysis phase; the features in Transportation Class have been reclassified according to the decisions taken after literature research. Then, attributes and related coded value domains have been determined. Look-up tables which would be used for format transformation have been prepared and finally an analysis document has been created. Afterwards a study to compare and integrate the new data model with similar models in the world has been implemented.In design phase;?Names of features, attributes and coded value domains have been arranged as compatible with ISO 19110 ? Feature Cataloguing Methodology Standard.?UML class diagrams which include topographical features created in analysis phase have been prepared.?UML model has been transformed into personal geodatabase by using ArcCatalog to preview the geodatabase and, if needed, to make modifications easily.?The coordinate system, datum and extents of the geodatabase have been determined.?Look-up tables have been filled in.?Approved personel geodatabase and look-up tables have been transferred to ArcSDE/Oracle 10g.?A data dictionary which is compatible with ISO 19110 ? Feature Cataloguing Methodology Standard has been prepared to explain the objects, subtypes, attributes, coded value domains and relations between objects in new geospatial database.?Topological rules that would be applied in geodatabase have been determined.In implementation phase; needed format and projection transformation programs have been prepared in Arc Objects by using Visual Basic for Applications interface. Then topological rules and relations between features determined in design phase have been modeled by using ready tools of ArcGIS and by writing Arc Objects codes. A sample data has been put in the geodatabase by using newly prepared programs and topological rules have been applied on sample data.Consequently; it is assessed that this study regarding the designing of a geospatial database for photogrammetric data which is used for producing 1:25000 scaled standard topographical maps and also regarding determining the geo data standards may contribute to studies about constituting Turkish National Geospatial Information System in adaptation period to INSPIRE. This study also can give valuable support to geodatabase generalization and multi-scaled geodatabase management that is supposed to be dealt with in the near feature.