Nová generace dat pro mobilní operátory

Není to tak dávno, pět nebo šest let, co jsme vytvářeli první data pro mobilní operátory v České republice. Letecké ortofotomapy tehdy ještě nepokrývaly celé území České republiky, a proto byly jako nejaktuálnější zdroj pro tvorbu modelu pokrytí území použity satelitní snímky s vysokým rozlišením. Tedy s vysokým rozlišením z pohledu satelitního snímkování. Aktuální data pro celé území naší republiky nabízely pouze satelitní snímky z družice Landsat 7 ETM+.

Při třicetimetrovém rozlišení v multispektrálním režimu bylo rozeznávání objektů o rozměrech 100 x 100 metrů skutečně mravenčí prací, a to i s podporou topografických map. Čas pokročil a technologie i dostupná data se dramaticky změnily. Posun od třicetimetrového rozlišení satelitních snímků k 0,2 metrovému rozlišení leteckého snímkování otevírá při tvorbě dat pro plánování vlnových přenosů novou dimenzi.

Terénní modely

Digitální model terénu je základní pomůckou při plánování radiového přenosu. Díky jeho kvalitě lze společně s dalšími údaji určit pravděpodobnost dostupnosti signálu. V prostoru mimo město výrazně ovlivňují šíření signálu takové rysy krajiny jako náspy a zářezy. Vzpomeňte si jen na stálost a nestálost signálu při jízdě po dálnici. Společnost GEODIS BRNO zahrnula všechny tyto překážky velmi pečlivě do svého terénního modelu nové generace, který nabízí vysoké rozlišení a pokrývá celé území České republiky. Využívání satelitních záběrů a topografické mapy jsou při tvorbě terénních modelů i při získávání dalších údajů stále častěji nahrazovány stereofotogrammetrickým zpracováním leteckých snímků

Obr. 1. Porovnání terénních modelů s násypy a zářezy a bez nich

Postupy založené na automatické autokorelaci snímků umožňují vznik technologií pro získávání údajů z digitálních modelů povrchu. Poslední vývoj ve vytváření modelů šíření signálu naznačuje, že v blízké budoucnosti by modely povrchu mohly nahradit terénní modely. S radostí prohlašujeme, že jsme připraveni vytvářet tento typ dat v rozsahu pokrývajícím celé území republiky.

Modely budov

Při plánování šíření signálu se zvýšená pozornost věnuje zastavěným územím. Zde došlo k největšímu posunu v požadavcích na podrobnost a množství informací. Na rozdíl od dříve postačujícího hrubého dělení na základní typy zastavěných ploch, nyní jsou při mapování  vyžadovány informace o jednotlivých budovách, jejich relativních a absolutních výškách, vzdálenosti k nejbližším sousedním domům, typu zástavby a pro klasifikace budov jsou stanovena složitá kritéria pro zařazování do tříd landuse.

Stereofotogrammetrické vyhodnocení je základní metodou sběru dat ve městech. Přímo jsou měřeny obvody budov a jejich absolutní výšky. Po ruční editaci a čištění topologie jsou použity nástroje GIS programů k výpočtu relativních výšek odvozených od výšky terénu pod budovami, k určení vzdálenosti k nejbližší budově a dalším úlohám. V kombinaci s dalšími daty je pak sestavena finální klasifikace budov do tříd. Nejsou vytvářeny pouze 2D nebo 3D obvody budov, ale s pomocí vlastních nástrojů jsou automaticky konstruovány bloky budov a na základě pravidel stanovených zákazníky jsou vektory převáděny do rastrů tak, aby rastr i s menší velikostí pixelu popisoval zástavbu ve správných proporcích. V blízké budoucnosti očekáváme požadavky na realistické modely měst. Proto věnujeme velké úsilí vývoji potřebných technologií, abychom mohli tyto požadavky uspokojit.

Obr. 2. Příklad trojrozměrného modelu zástavby a zeleně

Mapy landuse

Mapování landuse/landcover se nevyvíjí tak rychle jako požadavky na modely budov. Více než samotná struktura dat se zvyšuje jejich podrobnost. Forma vyjádření objektů se mění v závislosti na použitém software. Některé programy vyžadují souvislé plochy, některé spíše „rozsypaný čaj“. To určuje použití vstupních dat a technologií. Díky dlouhé tradici v mapování České a Slovenské republiky máme k dispozici obsáhlý archiv dat pro sestavování map landuse/landcover. Proto se více než vlastnímu mapování věnujeme aktualizaci nad našimi aktuálními ortofotomapami s vysokým rozlišením. Kromě toho vytváříme datové sady, které nejsou určeny pouze pro tento typ projektů, ale obecně jako vrstvy do GIS. Díky zkušenostem s přípravou projektů tvorby dat pro radiooperátory i v zahraničí, například v Německu, Velké Británii či Bangladéši, máme dost znalostí abychom připravili data podle specifických požadavků jednotlivých zákazníků.

Obr. 3. Porovnání dat vytvořených v letech 2003 (vlevo), 2005 (uprostřed) a 2007 (vpravo)

Závěr

Po dlouhou dobu byla rastrová data s nízkým rozlišením postačujícím podkladem pro plánování a optimalizaci radiových sítí. Tato doba pominula a radiooperátoři požadují mnohem více komplexní a podrobnější data včetně zcela nových typů dat. Zcela nové jsou požadavky na vektorová data silnic, železnic, mostů, tunelů. Objevují se dosud ne zcela obvyklé požadavky na mapy hustoty obyvatel odvozené z dat statistických úřadů. Již velmi blízká budoucnost přinese požadavky na velmi podrobné a komplexní datové sady, které prověří naše znalosti. Děláme vše pro to, abychom co nejlépe obstáli.

Autor, Ing. Vladimír Plšek, Ph.D., pracuje
v divizi fotogrammetrie společnosti Geodis.