

PROSTOROVÉ ROZHRANÍ IS MALÉ OBCE ŘEŠENÉ V OSS

Prostorové rozhrańı informačńıho systému malé obce řešené v
Open Source Software

Karel Jedlička
Department of Mathematics, Geomatics section,

Faculty of Applied sciences, University of West Bohemia,
E-mail: smrcek@kma.zcu.cz

Autor je podporován Výzkumným záměrem MŠM 497775130.

Jakub Orálek
Department of Mathematics, Geomatics section,

Faculty of Applied sciences, University of West Bohemia,
E-mail: fugas9@seznam.cz

Kĺıčová slova:

Informačńı systém malé obce, geografické databáze, geografický informačńı systém, open
source, PostgreSQL, PostGIS, UMN MapServer, JUMP, QGIS, Výmenný formát katastru
nemovitost́ı (VF ISKN).

Abstrakt

Př́ıspěvek si klade za ćıl představit možnosti open source software pro implementaci prosto-
rového rozhrańı informačńıho systému malé obce.

Zabývá se návrhem projektu po jednotlivých částech: identifikace požadavk̊u zastupitelského
úřadu (uživatele systému), popis obecné architektury systému a volba vhodných (nekomerčńıch)
technologíı pro jeho implementaci. Součást́ı projektu je i popis vyvinuté technologie pro import
nejd̊uležitěǰśıch datových vrstev (informaćı o vlastnictv́ı) do systému.

Článek je doplněn výčtem využitelných datových zdroj̊u pro informačńı systém malé obce v
České republice.

Úvod

Ćılem projektu je návrh finančně nenáročného řešeńı informačńıho systému pro správu a
evidenci městského majetku a souvisej́ıćıch agend, který má sloužit jak pro zjednodušeńı
administrativńı práce zastupitelského úřadu, tak i pro podporu jeho rozhodováńı. Projekt
má tři fáze:

� Prvńı fáźı je identifikace obecných požadavk̊u zastupitelstva menš́ı obce na informačńı
systém, která byla provedena v rámci práce Novotného 2005).

� Druhá fáze spoč́ıvá ve volbě vhodných technologíı, návrhu jejich využit́ı a implementace
obecného prostorového i atributového rozhrańı. Důraz je přitom kladen na robustnost,
bezpečnost, ńızkou nákladovost a v neposledńı řadě na uživatelskou jednoduchost zvo-
leného řešeńı.

Geinformatics FCE CTU 2006 129


PROSTOROVÉ ROZHRANÍ IS MALÉ OBCE ŘEŠENÉ V OSS

� Navazuj́ıćı třet́ı fáze plńı vytvořený systém existuj́ıćımi prostorovými i atributovými
datovými zdroji. Jej́ı podstatou je návrh a implementace plynulého přechodu (či pro-
pojeńı) od stávaj́ıćıch zp̊usob̊u správy a evidence obecńıho majetku (a souvisej́ıćıch
agend) k digitálńımu řešeńı. Lze ji rozdělit na dvě části. Prvńı se zabývá datovými
zdroji standardizovanými na státńı úrovni (exterńı zdroje), druhá interńımi datovými
zdroji obce.

Obecná architektura systému

Uživatelské požadavky

Informačńı systém obce využ́ıvaj́ı hlavně pracovńıci obecńıho úřadu a občané. Informačńı
systém by měl usnadnit ř́ızeńı obce (správa věćı veřejných, služba veřejnosti), propagace
obce, ekonomické ř́ızeńı. Správa věćı veřejných zahrnuje:

� správu a údržbu komunikaćı,

� územńı rozvoj a plánováńı,

� čistotu v obci,

� správu majetku,

� bezpečnost,

� údržbu sportovńıch a kulturńıch zař́ızeńı,

� zaváděńı infrastruktury a inženýrských śıt́ı.

Př́ıkladem služby veřejnosti potom může být:

� podáváńı informaćı,

� zajǐst’ováńı dopravńı obslužnosti,

� zajǐst’ováńı komunikace mezi státem a občanem,

� napomáháńı řešeńı problémů občana.

Zpracováno podle Novotného (2005).

Struktura

Informačńı systém malé obce (dále ISMO) je systém, v rámci kterého lze definovat čtyři hlavńı
skupiny uživatel̊u, lze ř́ıci uživatelské role:

� Administrátor systému – role rozdělená mezi dodavatele technologíı a pracovńıka za-
stupitelského úřadu. Dodavatel technologíı instaluje a zprovozńı systém, dále proškoĺı
mı́stńıho administrátora v běžných provozńıch úkonech. Dodavatel technologíı poté
zařizuje pouze méně běžné úpravy systému. Přesné rozděleńı této role mezi zastupi-
telský úřad a dodavatele, záviśı na mı́stńıch podmı́nkách.

Geinformatics FCE CTU 2006 130


PROSTOROVÉ ROZHRANÍ IS MALÉ OBCE ŘEŠENÉ V OSS

� Správce a editor dat – úředńık nebo skupina úředńık̊u mı́stńıho úřadu. Role spoč́ıvá v
udržováńı dat systému v aktuálńım a konzistentńım stavu. Prováděno je to kontinuálńı
aktualizaćı interńıch dat obce (např. registr obyvatel, pozemk̊u a budov, územńı plán,
technická mapa) a pravidelnou dávkovou aktualizaćı dat z exterńıch zdroj̊u (dnes je
typickým př́ıkladem katastrálńı mapa).

� Dodavatel exterńıch dat – exterńı organizace dodávaj́ıćı datové zdroje, např. katastrálńı
mapu, ortofotomapu, základńı mapa, atp., v́ıce v kapitole Datové zdroje.

� Ostatńı uživatelé – většinou obyvatelé obce, ale i daľśı zájemci, např. úřady vyšš́ıch
územně správńıch celk̊u. Jedná se většinou o pasivńı roli př́ıjemc̊u informace, ovšem i
tito uživatelé maj́ı možnost ovlivňovat systém. Většinou však pouze zprostředkovaně,
přes upozorněńı na př́ıpadné nesrovnalosti odeslané správci dat, který je povinen na
připomı́nku reagovat.

Pro návrh systému maj́ıćı výše uvedené role, lze s úspěchem použ́ıt distribuované prostřed́ı
poč́ıtačových śıt́ı a klient server řešeńı, resp. jeho tř́ıvrstvou variantu (Prezentačńı vrstva
– uživatelské rozhrańı; aplikačńı vrstva – funkcionalita, dávaj́ıćı SW jeho charakter; vrstva
služeb – nejčastěji databázová vrstva), která je znázorněna na obrázku 1. Daľśı informace o
v́ıcevrstvých architekturách lze nalézt např. v prácei FASTIE (1999) a SEI (2005).

Obr. 1.: Obecné schéma technologického řešeńı ISMO – zakresleno v unified modeling
language (UML). Vı́ce o UML lze nalézt PAGE-JONES (2001)

Základńı komponentou distribuovaného systému je relačńı databáze. Protože ISMO je in-
formačńım systémem o územı́, databáze muśı umožňovat ukládat nejen atributová, ale i pro-

Geinformatics FCE CTU 2006 131


PROSTOROVÉ ROZHRANÍ IS MALÉ OBCE ŘEŠENÉ V OSS

storová data (dohromady nazývaná geografická data). Aby nedocházelo k porušeńı integrity
mezi atributovými a prostorovými daty, je celá geografická databáze př́ıstupná přes jednotné
rozhrańı, které je definováno systémem ř́ızeńı báze dat (SŘBD) a nástroji pro správu prosto-
rových dat. Zmiňované rozhrańı je postaveno na některé z technologíı př́ıpojeńı k databázi,
at’ již proprietálńı nebo standardizované a je v obr. 1 označeno zkratkou xDBC.

Silný klient je software, který v obsahuje aplikačńı logiku provázanou s uživatelským roz-
hrańım – převzato z FASTIE (1999). Klient se připojuje př́ımo k databázové vrstvě přes de-
finované rozhrańı. Komunikace prob́ıhá v Intranetu či v Internetu, proto je volen standardńı
śıt’ový protokol TCP/IP.

Tenký klient (typicky webový prohĺıžeč) obsahuje pouze prezentačńı vrstvu, která přes
definované rozhrańı, pro śıt’ové prostřed́ı většinou HTTP(s) protokol, komunikuje s aplikaćı,
či aplikačńı vrstvou.

Aplikačńı vrstva je sada mezi sebou komunikuj́ıćıch aplikaćı – aplikačńıch server̊u. Ty mezi
sebou komunikuj́ı protokoly, které jsou závislé na typech jednotlivých server̊u. Vrstva se ob-
vykle skládá z webového serveru, který navenek komunikuje s tenkým klientem a předává jeho
požadavek daľśım server̊um ve vrstvě (např. mapovému serveru pro požadavek na geografická
data). Aplikačńı server požadavek zpracuje, v př́ıpadě potřeby komunikuje s databázovou
vrstvou, a výsledek předává webovému serveru. Ten odeśılá data zpět klientovi. Každá z
aplikaćı přitom komunikuje přes stanovená rozhrańı (protokoly).

ISMO je nutno definovat jako otevřený systém, který umožňuje i práci s exterńımi zdroji
(v́ıce viz kapitola Datové zdroje).

Přehled využitelných technologíı

Pro implementaci systému lze obecně využ́ıt open source technologíı, komerčńıch technologíı
nebo jejich kombinace. Vzhledem k požadavku na ńızkonákladové řešeńı, jsou voleny techno-
logie open source. Jejich přehled následuje.

Databáze a prostorová rozš́ı̌reńı

Co se týče klasických databáźı na bázi open source, existuje několik kvalitńıch produkt̊u. Z
těch známěǰśıch lze uvést MySQL [8], PostgreSQL [7], MaxDB, Firebird a Ingres. Lze ř́ıci, že v
současné době je nejrozš́ı̌reněǰśı atributová databáze MySQL. V informačńım systému obce je
ovšem kladen d̊uraz na podporu prostorových dat a tam je nejsilněǰśı databáze PostgreSQL,
resp. jej́ı rozš́ı̌reńı PostGIS. MaxDB, Firebird ani Ingres prostorová data nepodporuj́ı. MySQL
ve své posledńı verzi nab́ıźı velmi dobré prostorové rozš́ı̌reńı, v mnoha ohledech srovnatelné
s PostGIS. Využ́ıvá stejných objektových model̊u jako PostGIS. Hlavńı výhodou Postgre-
SQL/PostGIS oproti MySQL je větš́ı podpora open source silných klient̊u, možnost ukládat
3D i 4D data a větš́ı počet vestavěných funkćı pracuj́ıćıch s prostorovými daty.

Mapové servery

Existuje několik open source mapových server̊u: Map server, Geoserver, ALOV Map, MapIt!,
Mapzoom, JShape. Mapové servery MapIt! a JShape nejsou př́ılǐs vhodné, jelikož podporuj́ı
velmi málo formát̊u (JShape pracuje pouze s shapefile a MapIt! jen s rastrovými daty). Ma-
pzoom je velmi jednoduchý nástroj a slouž́ı pouze pro tvorbu statických map. Jako zaj́ımavý

Geinformatics FCE CTU 2006 132


PROSTOROVÉ ROZHRANÍ IS MALÉ OBCE ŘEŠENÉ V OSS

mapový server se jev́ı ALOV Map, který umı́ pracovat s vektorovými i rastrovými daty v
souborové i databázové (MySQL) formě, podporuje WMS. Veškeré tyto možnosti poskytuje
také UMN Map server. Ten nav́ıc disponuje větš́ı podporou komunikačńıch protokol̊u (např.
WFS), databázových systémů (např. PostgreSQL), výstup̊u (např. PDF) a v neposledńı řadě
obsahuje přehledněǰśı a obsáhleǰśı dokumentaci.

Webové servery

Existuje velké množstv́ı open source webových server̊u. Jigsaw a Tomcat jsou napsány kom-
pletně v jazyku Java. Jejich hlavńı prioritou je zavedeńı webových technologíı využ́ıvaj́ıćıch
tento jazyk (mluv́ı se o tzv. Javových serverech). Hlavńı výhodou programu Jetty (napsaný
také v jazyku Java) je kombinace klasického HTTP serveru s javovým serverem. Nejrozš́ı̌reněǰśım
webovým serverem na bázi open source je Apache (napsaný v jazyku C). Podporuje velké
množstv́ı technologíı (např. PHP, CGI), SSL, lze ho propojit s databáźı PostgreSQL. Výhodou
je také velké množstv́ı dokumentace a webových fór.

Software pro vizualizaci geodat

GRASS (Geographic Resources Analysis Support System) je profesionálńı GIS jehož hlavńı
śıla je v prostorových, zejména rastrových analýzách. GRASS podporuje standardy WMS a
WFS, možné je také propojeńı s PostGIS. Pro menš́ı obce je ovšem tento software zbytečně
komplexńı a složitý na ovládáńı.

uDIG (User-friendly Desktop Internet GIS) lze použ́ıt jednak jako geoprostorovou aplikaci i
pro vytvářeńı nových odvozených aplikaćı. Podporuje standardy WMS a WFS a propojeńı s
PostGIS databáźı. Nevýhodou je nedostatek rozšǐruj́ıćıch modul̊u dostupných na internetu a
podpora malého množstv́ı datových formát̊u.

JUMP (Java Unified Mapping Platform) je celý napsán v jazyku Java a mezi jeho hlavńı
výhody patř́ı možnost rozš́ı̌reńı o nové moduly, možnost provozu nezávisle na operačńım
systému. Př́ıdavné moduly nab́ızej́ı např́ıklad právě propojeńı s databáźı PostGIS, podporu
WFS (Standard WMS je podporován př́ımo), Podporu IMS. Na internetu je možné źıskat
mnoho daľśıch rozšǐruj́ıćıch modul̊u.

Quantum GIS (QGIS) umožňuje propojeńı s PostGIS a pomoćı př́ıdavného modulu je zajǐstěna
podpora WMS. Dı́ky rozšǐruj́ıćım modul̊um lze do Quantum GIS přidávat nové funkce a
nástroje.

Požadavek na jednoduchou práci v systému a na jeho bezpečnost vede k volbě technologíı,
pro které existuje silný vývojový tým, jsou prověřené úspěšným nasazeńım a existuj́ı pro ně
rozsáhlé dokumentačńı materiály a návody na použit́ı.

Př́ıkladem takového open source řešeńı je i autory článku zvolená kombinace technologíı da-
tabáze PosgreSQL s prostorovým rozš́ı̌reńım PostGIS, mapovým serverem UMN MapServer,
webovým serverem Apache, tenkým klientem v podobě webového prohĺıžeče (s podporou
JavaScriptu) a silnýmmi klienty JUMP a QGIS, které popisuje následuj́ıćı kapitola.

Geinformatics FCE CTU 2006 133


PROSTOROVÉ ROZHRANÍ IS MALÉ OBCE ŘEŠENÉ V OSS

Obr. 2.: Schéma zvoleného open source technologického řešeńı Informačńıho systému malé
obce.

Zvolené open source řešeńı

Zvolené open source řešeńı ISMO je složeno z technologíı zobrazených na obrázku 2 a po-
psaných ńıže. Jako relačńı databáze s možnost́ı ukládáńı prostorových dat zde slouž́ı Post-
greSQL s prostorovým rozš́ı̌reńım PostGIS. Databáze komunikuje přes rozhrańı ODBC a
jazyk SQL3 bud’ př́ımo se silnými klienty (JUMP/QGIS) nebo s aplikačńı vrstvou, která je
tvořena mapovým serverem UMN MapServer a webovým serverem Apache, který následně
přes HTTP(s) protokol komunikuje s tenkým klientem (webovým prohĺıžečem).

PostgreSQL

PostgreSQL (http://www.postgresql.org1) je open source relačńı databázový systém pro práci
s klasickými atributovými daty. Může být provozován na operačńıch systémech Linux, UNIX,
Windows a Mac OS X. Plně podporuje ciźı kĺıče, spojováńı tabulek, pohledy, triggery a uložené
procedury. Zahrnuje v sobě většinu datových typ̊u z SQL92 a SQL99. Podporuje ukládáńı
velkých binárńıch objekt̊u, jako jsou obrázky, zvuky nebo video. Př́ıkazy v PostgreSQL jsou
zadávány pomoćı př́ıkazového řádku. Jako pomocnou aplikaci lze použ́ıt pgAdmin III, který
k databázi poskytuje grafické uživatelské prostřed́ı. PgAdmin III podporuje stejné operačńı
systémy jako PostgreSQL. S aplikačńı vrstvou (mapovým serverem, či silným klientem –

1
http://www.postgresql.org

Geinformatics FCE CTU 2006 134

http://www.postgresql.org


PROSTOROVÉ ROZHRANÍ IS MALÉ OBCE ŘEŠENÉ V OSS

JUMP, QGIS) komunikuje pomoćı śıt’ového protokolu TCP/IP přes rozhrańı ODBC jazykem
SQL 3. Podrobnosti lze nalézt v dokumentaci PostgreSQL (2005).

PostGIS

PostGIS (http://www.postgis.org2) přidává podporu geografickým objektovým datovým typ-
ům do PostgreSQL. Vycháźı z OGC 99-049 (1999). Konkrétně využ́ıvá objektové datové typy:
point, linestring, polygon, multi point, multilinestring, multipolygon, geometrycollection. Dále
obsahuje několik set prostorových funkćı. Každý objekt použitý v PostGIS lze vytvořit formou
WKT (well-known-text) nebo WKB (well-known-binary). V databázi jsou potom prostorové
informace uloženy v binárńım tvaru. Podrobněǰśı informace o práci v PostGIS poskytuje
Refraction Research (2006).

UMN MapServer

UMN MapServer (http://mapserver.gis.umn.edu3) je program vhodný pro tvorbu interne-
tových mapových aplikaćı. Lze jej použ́ıvat na operačńıch systémech Linux, Windows a Mac
OS X. MapServer může na základě parametr̊u obdržených od webového serveru vytvořit obraz
mapy nebo pomoćı šablony vytvořit HTML dokument s obrazem mapy. Spojeńım MapSer-
veru s DHTML, PHP, JavaScriptem nebo jinými programovaćımi jazyky mohou vzniknout
velmi zaj́ımavé interaktivńı mapy s mnoha funkcemi.

Apache WebServer

Apache je webový (HTTP) server (http://www.apache.org4), který lze spustit na operačńıch
systémech Linux, Windows, Unix a Mac OS X. Jak plyne již z jeho názvu, komunikuje s
klientem přes HTTP protokol.

JUMP

JUMP – Java Unified Mapping Platform (http://jump-project.org/5) je aplikace založená
na grafickém uživatelském rozhrańı, slouž́ı k zobrazeńı a úpravě geografických dat. Zahrnuje
mnoho funkćı pro základńı práci s geodaty. Je navržen tak, aby ho bylo možné snadno rozš́ı̌rit
a vyv́ıjet. Celý program je napsán v jazyku Java, což má několik výhod: JUMP spust́ı uživatelé
jakéhokoli operačńıho systému, nab́ıźı př́ıstup ke všem svým funkćım a je snadno rozšǐritelný.
Vı́ce se lze doč́ıst v publikaci Vivid Solutions (2003).Mezi základńı rysy JUMP patř́ı:

� podpora formát̊u GML, ESRI Shapefile, WKT,

� podpora PostGIS zajǐstěna přidaným modulem,

� možnost zobrazovat atributy a geometrické souřadnice vybraným prvk̊um,
2
http://www.postgis.org

3
http://mapserver.gis.umn.edu

4
http://www.apache.org

5
http://jump-project.org/

Geinformatics FCE CTU 2006 135

http://www.postgis.org
http://mapserver.gis.umn.edu
http://www.apache.org
http://jump-project.org/


PROSTOROVÉ ROZHRANÍ IS MALÉ OBCE ŘEŠENÉ V OSS

� změna symbologie,

� popisy geografických prvk̊u,

� editace geometrie i atribut̊u,

� WMS klient,

� možnost provádět některé analýzy,

� snadná rozšǐritelnost.

Quantum GIS (QGIS)

QGIS (http://qgis.org6) je aplikace, která slouž́ı pro zobrazeńı geografických dat. Obsahuje
mnoho běžných prostorových funkćı. Nové funkce a nástroje lze vkládat pomoćı př́ıdavných
modul̊u. Lze ji spustit na operačńıch systémech Linux, Unix, Mac OS X, Windows. QGIS
podrobně popisuje Sherman (2005). Základńı rysy Quantum GIS jsou:

� podpora všech vektorových formát̊u obsažených v knihovně OGR,

� podpora všech rastrových formát̊u obsažených v knihovně GDAL,

� propojeńı s PostGIS databáźı,

� propojeńı s GRASS a možnost provádět prostorové analýzy,

� lze zobrazovat atributové tabulky vybraným geografickým prvk̊um,

� změna symbologie,

� popisy geografických prvk̊u,

� export do map souboru použ́ıvaného MapServerem,

� možnosti rozš́ı̌reńı o př́ıdavné moduly.

Webový prohĺıžeč a skripty na straně klienta

Existuje několik webových prohĺıžeč̊u (např. Internet Explorer, Mozilla Firefox, Opera, Net-
scape, Safari). Všechny komunikuj́ı se serverem přes HTTP protokol a jejich základem je
schopnost zobrazovat HTML dokumenty. S rozšǐrováńım internetu se rozš́ı̌rily i technologie
podporované prohĺıžeči. Např. možnost vytvářet formuláře, vkládat zvukové a video sou-
bory, flash animace. Statické HTML lze rozš́ı̌rit o některé skriptovaćı jazyky běž́ıćı na straně
klienta (webový prohĺıžeč). Nejpouž́ıvaněǰśı jsou Java Script a VB Script. Tyto skriptovaćı
jazyky umožňuj́ı na základě události (najet́ı kurzoru myši na objekt, kliknut́ı, načteńı stránky,
atd.) dynamicky měnit HTML dokument.

6
http://qgis.org

Geinformatics FCE CTU 2006 136

http://qgis.org


PROSTOROVÉ ROZHRANÍ IS MALÉ OBCE ŘEŠENÉ V OSS

Datové zdroje

Datové zdroje pro ISMO lze rozdělit do dvou skupin: exterńı a interńı. Exterńı zdroje jsou
většinou standardizovány na státńı (někdy krajské) úrovni a obci slouž́ı hlavně jako podkla-
dová data. Do ISMO jsou bud’to importovány nebo zapojeny přes standardizované webové
služby, v př́ıpadě geografických dat přes Web Map Service (WMS) nebo Web Feature Service
(WFS) definované v OGC 05-008 (2005).

WMS definuje mapu jako zobrazeńı geografické informace jako digitálńı obrazový soubor.
Mapa a samotná data jsou něco jiného. Mapy vytvořené podle specifikace WMS jsou pre-
zentována v rastrových nebo vektorových formátech (např. SVG, CGM). Oproti tomu WFS
poskytuje př́ımo zdrojová geodata ve formátu GML.

Exterńı

Fundamentálńım exterńım zdrojem pro ISMO jsou informace o vlastnictv́ı a už́ıváńı nemo-
vitého majetku v katastru obce. Tato data poskytuje Český úřad zeměměřický a katastrálńı
(dále ČÚZK) v několika formách v závislosti na zp̊usobu vedeńı katastrálńıho operátu v
konkrétńım územı́:

� Digitálńı katastrálńı mapa (DKM) včetně souboru popisných informaćıch (SPI) ve
výměnném formátu Informačńıho systému katastru nemovitost́ı (VF ISKN) (v́ıce viz.
ČÚZK b). Popis importu těchto dat do ISMO následuje v podkapitole Import VF ISKN.

� Hybridńı katastrálńı mapa; geometrie parcel je předávána v rastrovém formátu *.cit
(v́ıce viz. ČÚZK a), definičńı body parcel předávané ve vektorovém formátu, SPI ve VF
ISKN.

� Analogová katastrálńı mapa; data je nutno nascannovat a ve vektorové formě vytvořit
minimálně definičńı body parcel, SPI ve VF ISKN (digitalizace SPI dokončena v roce
1998).

Popis importu druhých dvou verźı katastrálńıch dat je popsán v podkapitole Import analogové
či hybridńı katastrálńı mapy.

Katastrálńı data jsou podle vyhlášky O poskytováńı údaj̊u z katastru nemovitost́ı České
republiky, č.162/2001 poskytována samosprávám zdarma.

Mezi daľśı významné exterńı zdroje dat patř́ı servery, poskytuj́ıćı prostorová data:

CENIA

Česká informačńı agentura životńıho prostřed́ı (CENIA) vytvořila mapový server
http://geoportal.cenia.cz7 který se stal d̊uležitou součást́ı portálu veřejné správy. Mapový
server nab́ıźı mapy formou samostatné internetové aplikace i pomoćı mapových služeb WMS
a ArcIMS. Poskytovaná data se vztahuj́ı k celé České republice a jsou pravidelně aktua-
lizována. Konkrétně zde lze nalézt několik tématických map z oblasti geologie, životńıho
prostřed́ı nebo územně správńı členěńı, topografické mapy ČR, ortofotomapu, mapy týkaj́ıćı

7
http://geoportal.cenia.cz

Geinformatics FCE CTU 2006 137

http://geoportal.cenia.cz


PROSTOROVÉ ROZHRANÍ IS MALÉ OBCE ŘEŠENÉ V OSS

se obyvatel. Např. ortofotomapu nebo geologickou mapu mohou využ́ıt všechny obce ČR, na-
proti tomu např. mapu chráněných územı́ využij́ı obce, do kterých chráněná územı́ zasahuj́ı.
Ne př́ılǐs potřebné pro obce jsou naopak některé tématické mapy maj́ıćı nejmenš́ı jednotku
jedno katastrálńı územı́ (např. hustota obyvatel).

IZGARD

Internetový zobrazovač geografických armádńıch dat http://arwen.ceu.cz/website/startovani8

je projekt zpř́ıstupňuj́ıćı data vojenského geografického informačńıho systému (VGIS). Byl
vytvořen Vojenským geografickým a hydrometeorologickým úřadem se śıdlem v Dobrušce.
Poskytuje digitálńı atlas ČR, letecké měřické sńımky a letecké sńımky z povodńı. Digitálńı
atlas mohou využ́ıt všechny obce, naproti tomu sńımky z povodńı jsou užitečné předevš́ım
obce postižené záplavami. Všechna data jsou dostupná pouze pomoćı mapové služby ArcIMS
a ta neńı většinou v open source programech podporována. Výjimku tvoř́ı program JUMP,
pro který podpora ArcIMS již existuje formou rozšǐruj́ıćıho modulu.

ÚHÚL

Ústav pro hospodářskou úpravu les̊u http://www.uhul.cz9 je ř́ızen ministerstvem zemědělstv́ı.
Tento úřad provád́ı velké množstv́ı činnost́ı vztahuj́ıćı se k les̊um celé ČR. Jedná se předevš́ım
o inventarizaci les̊u, oblastńı plány rozvoje les̊u, informačńı a datové centrum a typologii les̊u.
Mimo to poskytuje několik mapových projekt̊u formou WMS a WFS. Často se jedná o ne
př́ılǐs podrobná data (např. mapa eroze p̊udy) nebo o data vztahuj́ıćı se jen k malé části
republiky (např. úprava chemismu p̊ud), takže z celkového pohledu je obce př́ılǐs nevyužij́ı.
Nacházej́ı se zde ale i data vhodná pro velké množstv́ı obćı (např. oblastńı plány rozvoje les̊u).

Interńı

Interńı datové zdroje jsou data, jejichž správu a aktualizaci má na starosti obec. Jejich struk-
tura byla analyzována v práci Novotného 2005, zde je uveden jejich stručný výčet:

� majetková a finančńı agenda,

� rozpočet,

� poplatky od občan̊u,

� registr obyvatel, pozemk̊u a budov,

� technická mapa,

� územńı plán.

Struktura interńıch datových zdroj̊u má převážně atributový charakter (výjimku tvoř́ı tech-
nická mapa města a územńı plán) a může se velmi lǐsit (předevš́ım je to otázka investovaných
peněz) obec od obce. Návrh importu a propojeńı interńıch dat obce je tak silně závislý na
konkrétńım územı́ a přesahuje rámec tohoto textu.

8
http://arwen.ceu.cz/website/startovani

9
http://www.uhul.cz

Geinformatics FCE CTU 2006 138

http://arwen.ceu.cz/website/startovani
http://www.uhul.cz


PROSTOROVÉ ROZHRANÍ IS MALÉ OBCE ŘEŠENÉ V OSS

Import VF ISKN

Importem dat výměnného formátu ISKN do datových báźı, které jsou podporovány open
source software, databáźı se zabýval např. Landa (2005), který ukládal atributová data do
databáze PostgreSQL a vektorová data do nativńıho formátu GIS GRASS. Součást́ı návrhu
ISMO je implementace prostorových i atributových dat VF ISKN do PostGIS.

Výměnný formát informačńıho systému katastru nemovitost́ı je také nazýván novým výmě-
nným formátem (NVF). Jeho import do databáze PostgreSQL/PostGIS je zajǐstěn aplikaćı
vytvořenou v rámci projektu v jazyce Python. K tomu bylo zapotřeb́ı propojit Python s da-
tabáźı přes standardńı rozhrańı ODBC. Před spuštěńım programu je potřeba mı́t vytvořenou
PostGIS databázi.

Uživatel při importu zadává pouze název propojeńı ODBC, uživatelské jméno, heslo, název
souboru ve formátu NVF (je umı́stěn v kořenovém adresáři aplikace) a ćılovou databázi v
PostGIS. Z programátorského hlediska lze program rozdělit do několika krok̊u:

� Pokud neńı existuj́ıćı databáze prázdná vymažou se všechny jej́ı tabulky (kromě dvou
standardńıch PostGIS tabulek(spatial ref sys, geometry columns).

� Vytvořeńı tabulek podle struktury ISKN a jejich naplněńı atributovými daty.

� Vytvořeńı dvou soubor̊u obsahuj́ı SQL př́ıkazy pro tvorbu primárńıch resp. ciźıch kĺıč̊u.

� Vytvořeńı primárńıch a poté ciźıch kĺıč̊u v databázi.

� Vytvořeńı geometrie podle OGC specifikaćı ve vybraných tabulkách (viz. obr. 3 – datový
model).

Výsledný datový model (jehož nejd̊uležitěǰśı části ukazuje obr. 3) obsahuje několik deśıtek
tabulek, z nichž tři obsahuj́ı kromě atributových dat i geometrii. Hranice parcel (HP) a daľśı
prvky mapy (DPM) maj́ı geometrii typu LINESTRING, parcely (PAR) jsou typu POLYGON.
Geometrii k daľśım tabulkám lze jednoduše doprogramovat analogicky jako v těchto třech
př́ıpadech. Např. k tabulce budov (BUD) by bylo možné přidat geometrii polygonu.

Geometrie u jednotlivých tabulek vycházej́ı ze souřadnic uložených v tabulce bod̊u poloho-
pisu (SOBR). Souřadnice bod̊u se však nacházej́ı i v jiných tabulkách (např. DPM, SBM,
OP), které je možno využ́ıt při přidáváńı daľśı geometrie. Pro obce je d̊uležité vizualizovat
předevš́ım vlastnické vztahy (které souviśı s tabulkou parcel), proto nejsou do databáze daľśı
prostorové sloupce přidány.

Kv̊uli snadněǰśı vizualizaci pomoćı silných klient̊u je dobré předpřipravit data v databázi.
Jako ukázka v tomto datovém modelu poslouž́ı přidané sloupce název druhu pozemku a
název zp̊usobu využit́ı pozemku z tabulky druhu pozemku (drupoz), resp. zp̊usobu využit́ı
pozemku (zpvypo) do tabulky parcel (PAR). V podstatě se jedná o “překoṕırováńı” těchto
sloupc̊u na základě vazby mezi tabulkami.

Import analogové či hybridńı katastrálńı mapy

Při importu analogové mapy do ISMO je potřeba uskutečnit tři hlavńı kroky:

Geinformatics FCE CTU 2006 139


PROSTOROVÉ ROZHRANÍ IS MALÉ OBCE ŘEŠENÉ V OSS

Obr. 3.: Stěžejńı část výsledného datového modelu po importu VF.

� scannováńı rastr̊u PK,

� trasformace do S-JTSK,

� vektorizace vztažných bod̊u parcel.

Scannované mapy je nutné uložit ve formátu podporovaném mapovým serverem (většina
běžných rastrových formát̊u).

Před transformaćı do S-JTSK je třeba vźıt v úvahu srážku mapy, která může činit až několik
procent. Každý mapový list měńı sv̊uj tvar rozd́ılně a návaznost jednotlivých mapových list̊u
je základńı požadavek při transformaci. Deformaci mapy lze popsat pomoćı interpolačńıch
ploch určených svým okrajem. Transformace do S-JTSK se provád́ı z mı́stńıho souřadnicového
systému. Existuje několik metod transformace; pro účely použit́ı v ISMO lze použ́ıt projektivńı
transformaci. Podrobněǰśı informaci o digitalizaci analogových map uvád́ı Čada (2003).

Vektorizace vztažných bod̊u parcel se provád́ı na základě transformovaného rastrového pod-
kladu a definičńı body parcel se ukládaj́ı př́ımo do PostGIS.

Při importu hybridńı mapy je již podkladová vektorová a rastrová vrstva k dispozici. Je pouze
nutné vektorová data importovat z p̊uvodńıho vektorového formátu do databáze PostGIS (to
lze zajistit standardńımi funkcemi). Rastry jsou udržovány v souborovém systému serveru ve
formě, která umožňuje jejich zpř́ıstupněńı klientovi spolu s ostatńımi daty.

Geinformatics FCE CTU 2006 140


PROSTOROVÉ ROZHRANÍ IS MALÉ OBCE ŘEŠENÉ V OSS

Závěrečná fáze importu je pro analogovou i hybridńı mapu stejná. Tvorbou ciźıch kĺıč̊u je
třeba zajistit vazbu mezi definičńımi body parcel a SPI.

Závěr

Ćılem př́ıspěvku bylo vytvořit metodiku pro implementaci prostorového rozhrańı informačńıho
systému obce. Př́ıspěvek je součást́ı projektu tvorby informačńıho systému, který by mohl být
využ́ıván menš́ımi obcemi.

Z hlediska návrhu architektury technologického řešeńı ISMO lze vybudováńı prostorového
rozhrańı označit za stěžejńı piĺı̌r, protože pokud navrhovaná architektura umožńı práci s geo-
grafickými daty, je dostatečně robustńı a funkčńı i pro práci s libovolným typem atributových
dat. Atributové rozhrańı je často velmi variabilńı a je závislé na zp̊usobu vedeńı agend v
konkrétńı obci a v rámci př́ıspěvku neńı detailně rozeb́ıráno.

Řešeńı postavené na open source softwarových technologíıch bylo zvoleno ze dvou d̊uvod̊u:

� jednotlivé technologie jsou k dispozici zdarma,

� pokud je vybrána vhodná kombinace technologíı, je již v dnešńı době k dispozici do-
statečná dokumentace, a to i v českém jazyce.

Tyto dva fakty zp̊usobuj́ı, že instalace jednotlivých technologíı a správa výsledného řešeńı je
relativně jednoduchá. Obec si ji může dělat sama a nebo (častěǰśı př́ıpad) si najmout firmu,
která za přijatelnou cenu řešeńı navrhne, implementuje a následně provád́ı kvalifikovanou
údržbu systému (viz. popis roĺı systému v podkapitole Struktura).

Kĺıčovou část́ı prostorového rozhrańı je agenda informuj́ıćı obec o stavu nemovitého ma-
jetku na jej́ım územı́ (data katastru nemovitost́ı), informace o ochranných pásmech (životńı
prostřed́ı, památková péče, vodńı zdroje, atp.), vize rozvoje obce (územńı plán, geografická
poloha obce). V př́ıspěvku jsou navržené datové zdroje (interńı a exterńı), ze kterých je možné
informace źıskat. V podstatě jsou možné tři cesty práce s podkladovými daty v ISMO:

� Periodický import aktualizovaných dat – použito pro data katastru nemovitost́ı, pomoćı
modulu import VF ISKN, př́ıpadně daľśıch standardńıch funkćı navrhovaného řešeńı.

� Využit́ı některého z formát̊u internetové mapové služby (nejčastěji WMS či WFS) –
požadovaná data se připoj́ı do klienta ISMO přes standardńı protokol. Využito pro
ostatńı data z exterńıch zdroj̊u.

� Import a následná správa dat př́ımo v ISMO – lze využ́ıt zejména pro postupný převod
dat z existuj́ıćıch (převážně atributových) analogových i digitálńıch datových báźı obce.

Autoři se domńıvaj́ı, že navrhovaný zp̊usob implementace ISMO je dobrou alternativou k již
existuj́ıćım (většinou komerčńım) řešeńım. Nezast́ıraj́ı ovšem, že zejména v některých fáźıch
př́ıpravy dat (transformaćı), je třeba využ́ıt komerčńı technologie. Zároveň se ukazuje jako
vhodná alternativa neomezováńı operačńıho systému pouze na nekomerčńı variantu (Linux),
ale ponechat rozhodnut́ı o operačńım systému (jak na serverovém tak klientském hardware)
na konkrétńıch možnostech a schopnostech uživatel̊u/administrátor̊u.

Geinformatics FCE CTU 2006 141


PROSTOROVÉ ROZHRANÍ IS MALÉ OBCE ŘEŠENÉ V OSS

Reference

1. CENIA. Portál veřejné správy České republiky. Online10

2. ČÚZK a (Český úřad zeměměřičský a katastrálńı). Rastrová data katastrálńıch map.
Online11 [Cit. 2006-05-05].

3. ČÚZK b (Český úřad zeměměřičský a katastrálńı). Výstupy dat ISKN ve výměnných
formátech. Online12 [Cit. 2006-05-03].

4. FASTIE, Will. Understanding Client/Server Computing. In PC Magazine: “Enterprize
Computing”. Page 229-230. 1999. Online13 [Cit. 2006-4-30].

5. NOVOTNÝ, Jǐŕı, ČERBA, Otakar. Informačńı systém malé obce. Západočeská univer-
zita v Plzni 2005.

6. OGC 05-008. OpenGIS® Web Services Common Specification. Open Geospatial Con-
sortium. Version: 1.0.0. 2005.

7. OGC 99-049. OpenGIS Simple Features Specification For SQL. Open GIS Consortium,
Inc. 1999. Online14 [Cit. 2006-05-04].

8. PAGE-JONES, Meilir. VORÁČEK, Karel. Základy objektově orientovaného návrhu v
UML. 1. vyd. Praha : 2001. ISBN 80-247-0210-X.

9. The PostgreSQL Global Development Group. PostgreSQL 8.0.7 Documentation. 2005.
Online15 [Cit. 2006-02-16].

10. SEI (Software Engineering Institute), Carnegie Mellon University. Client/Server Soft-
ware Architectures: An Overview. 2005. Online16 . [Cit. 2006-4-30].

11. SHERMAN, Gary E. Quantum GIS User Guide. 2005. Version 0.7. Online17 [Cit. 2006-
05-09].

12. Ústav pro hospodářskou úpravu les̊u (ÚHÚL). Mapový server ÚHÚL. Online18 [Cit.
2006-05-09].

13. Vivid Solutions, Inc. JUMP Unified Mapping Platform Data Sheet. 2003. Version 1.0. .
[Cit. 2006-03-29].

14. Vojenský geografický a hydrometeorologický úřad (VGHMÚř). Izgard. Online19 [Cit.
2006-05-09].

10
http://geoportal.cenia.cz/mapmaker/cenia/portal/

11
http://www.cuzk.cz/Dokument.aspx?PRARESKOD=998&MENUID=0&AKCE=DOC:10-RASTR DATAKM

12
http://www.cuzk.cz/Dokument.aspx?PRARESKOD=998&MENUID=0&AKCE=DOC:10-VYSTUPY DAT ISKN VFORMATY

13
http://www.officewizard.com/books/clientserver/ClientServerComputing.htm

14
http://www.opengeospatial.org/docs/99-049.pdf

15
http://www.postgresql.org/docs/8.0/interactive/index.html

16
http://www.sei.cmu.edu/str/descriptions/clientserver body.html

17
http://qgis.org/releases/userguide.pdf

18
http://212.158.143.149/index.php

19
http://arwen.ceu.cz/website/startovani

Geinformatics FCE CTU 2006 142

http://geoportal.cenia.cz/mapmaker/cenia/portal/
http://www.cuzk.cz/Dokument.aspx?PRARESKOD=998&MENUID=0&AKCE=DOC:10-RASTR_DATAKM
http://www.cuzk.cz/Dokument.aspx?PRARESKOD=998&MENUID=0&AKCE=DOC:10-VYSTUPY_DAT_ISKN_VFORMATY
http://www.officewizard.com/books/clientserver/ClientServerComputing.htm
http://www.opengeospatial.org/docs/99-049.pdf
http://www.postgresql.org/docs/8.0/interactive/index.html
http://www.sei.cmu.edu/str/descriptions/clientserver_body.html
http://qgis.org/releases/userguide.pdf
http://212.158.143.149/index.php
http://arwen.ceu.cz/website/startovani


PROSTOROVÉ ROZHRANÍ IS MALÉ OBCE ŘEŠENÉ V OSS

15. Vyhláška o poskytováńı údaj̊u z katastru nemovitost́ı České republiky, č.162/2001. On-
line20 [Cit. 2006-05-01].

20
http://www.podnikame.cz/zakony01/index.php3?co=Z2001162

Geinformatics FCE CTU 2006 143

http://www.podnikame.cz/zakony01/index.php3?co=Z2001162
http://www.podnikame.cz/zakony01/index.php3?co=Z2001162