Technische aspecten

Inleiding
TOP10NL is technisch gezien anders opgebouwd dan TOP10vector.
TOP10NL sluit aan bij verschillende standaarden op het gebied van gegevensuitwisseling. De database is objectgericht. De mogelijkheid van versiebeheer op objectniveau is opgenomen. Ook wordt ingegaan op temporele aspecten, de verschillende uitwisselingsformaten en de aansluiting bij (internationale) standaarden.

Gegevensmodel TOP10NL
TOP10NL is objectgericht. Het gegevensmodel ondersteunt dit. Elk geo-object is door middel van een uniek nummer te benaderen. Daarnaast kan ook de objectklasse afgebeeld worden.
Elk afzonderlijk object uit het terrein met bepaalde unieke eigenschappen, bijv. een gebouw, een perceel bouwland, een deel van een weg (hier aangeduid als geo-object) is afzonderlijk te onderscheiden en heeft een unieke identificatiecode. Een geo-object heeft een bepaalde geometrie (punt , lijn of vlak) en wordt verder gekarakteriseerd door attributen en attribuutwaarden. Bekijk ook de structuur van de attributen en attribuutwaarden.

Gegevensmodel TOP10vector
De topografische elementen in TOP10vector worden onderscheiden door middel van verschillende codes. Elk elementtype (legenda-eenheid) is voorzien van een speciale TDN-code.
Bij het selecteren van deze code (bijv. 01000 = gebouw), worden alle elementen van dit type zichtbaar. De afzonderlijke elementen van de klasse/legenda-eenheid zijn echter niet benaderbaar. TOP10vector is dus niet objectgericht. Wanneer bijvoorbeeld vanuit de coderingstabel gevraagd wordt naar de gebouwen, worden deze allemaal afgebeeld.
Als men bijvoorbeeld in TOP10vector individuele kerken wil markeren, is dit alleen mogelijk door het oorspronkelijke bestand te bewerken.

UML
Om de structuur van het datamodel inzichtelijk te maken wordt gebruik gemaakt van schema's. Een handig hulpmiddel hiervoor is de UML systematiek (Unified Modelling Language).
Voordat een toepassing gecodeerd wordt, helpt UML met het specificeren, visualiseren en documenteren van het gegevensmodel.
In de hoofdstructuur van TOP10NL hoort elk geo-object bij een bepaalde objectklasse. De objectklassen worden verder gedetailleerd met behulp van attributen en attribuutwaarden.
Zie ook objectklasse.

Objectklasse
Een objectklasse is een abstractie van fenomenen in het terrein met gelijke eigenschappen die direct of indirect geassocieerd zijn met een locatie relatief ten opzichte van het aardoppervlak.
In TOP10NL is een aantal objectklassen gedefinieerd. Indien noodzakelijk kunnen er op termijn nieuwe objectklassen, attributen en attribuutwaarden worden toegevoegd aan de bestaande lijst.

De huidige set objectklassen bestaat uit:

• wegdeel
• spoorbaandeel
• waterdeel
• gebouw
• terrein
• inrichtingselement
• reliëf
• registratief gebied
• geografisch gebied
• functioneel gebied

Een verdere uitwerking van objectklassen staat in het gegevensmodel TOP10NL versie 2.3.

Samenhang objectklassen
Er bestaat een samenhang tussen de verschillende objectklassen.
Wegen, water, terrein, gebouwen, functionele en registratieve gebieden zijn als aparte objectklassen af te beelden, maar ook in combinatie. De volgorde en visualisatie kan een rol spelen i.v.m. het afdekken van de vlakken.

Metadata
De metadata van TOP10NL wordt op twee niveaus vastgelegd, namelijk op de dataset als geheel maar ook op individueel objectniveau. Metadata is zeer belangrijk om inzicht te geven in de kwaliteit van de eigenlijke gegevens. Hierdoor kan de gebruiker beter afwegen of deze dataset wel bruikbaar is voor het doel. Metadata op datasetniveau is ook van belang om de dataset te kunnen terugvinden. Meer informatie over metadata vindt u op www.geonovum.nl.

Metadata op datasetniveau
De metadata op datasetniveau is gebaseerd op ISO19115. De metadata is conform de nieuwe ‘Nederlandse metadata standaard voor geografie’ (okt 2005). Deze standaard beschrijft welke onderdelen van de ISO19115 in Nederland worden gebruikt.

Metadata op objectniveau
TOP10NL kent ook een aantal metagegevens op object niveau. Een beperkt aantal metagegevens wordt opgenomen per geo-object. Dit betreft: brontype, brondatum en nauwkeurigheid. Maar ook object begin- en einddatum en versie begin- en einddatum.

NEN
TOP10NL is afgestemd op de nieuwe Nederlandse norm voor geo-informatie: Basismodel Geo-informatie (NEN3610 2005). Het doel van het Basismodel Geo-informatie is het vereenvoudigen van geo-informatie met interoperabiliteit als sleutelwoord. In de figuur wordt de samenhang tussen de verschillende onderdelen van het basismodel aangegeven.

XML
XML (eXtensible Markup Language) is een standaard taal waarmee de structuur van documenten en gegevens kan worden vastgelegd. XML is gebaseerd op SGML (Standard Generalized Markup Language). De eenvoud van XML is zeer geschikt voor uitwisseling van gegevens via het Internet, terwijl het toch de eigenschappen van SGML behoudt.

GML
Voor de uitwisseling van de TOP10NL bestanden is gekozen voor de standaard taal GML (Geography Markup Language). Het grote voordeel van GML is dat zowel de inhoud als de structuur van de gegevens meegeleverd wordt.
GML is gebaseerd op XML (eXtensible Markup Language) en net als HTML afkomstig uit de internet-wereld en speciaal bedoeld voor het uitwisselen van gestructureerde informatie (gegevens in plaats van 'vrije' tekst).

XML (en dus GML) heeft tal van voordelen. Het is goed leesbaar door zowel mensen als machines (het is niet binair); het is internationaal geaccepteerd (en op Unicode gebaseerd, zodat ook niet-westerse talen worden ondersteund); het is te controleren op juiste structuur met niet-geo-specifieke tools ('well-formed' en 'valid'); er is veel standaard programmatuur beschikbaar (welke ook weer in eigen software kan worden opgenomen); er is een methode om XML documenten te converteren naar andere XML documenten (XSLT om bijv. een kartografisch model van een landschapsmodel af te leiden).

Voordeel is ook dat een op XML gebaseerde uitwisselingsstandaard zelf ook 'eXtensible' oftewel uitbreidbaar is. Als er een attribuut of recordtype moet worden toegevoegd, hoeft niet de hele standaard te worden aangepast. Hoewel er al erg veel geo-informatie uitwisselingsformaten zijn in de wereld, zijn deze óf gebonden aan een bepaald merk GIS of CAD software, of nationaal van opzet, of beperkt tot een bepaalde organisatie of bedrijfstak.

XML is een technisch formaat (begin- en eind-‘tags' met tekst ertussen). Hoe de data in een XML of GML document moet worden gestructureerd (welke 'tags' er kunnen voorkomen, hoe de hierarchie tussen de elementen eruit ziet) wordt bepaald door een bijbehorend schema. Dit kan een DTD document zijn (DTD = Document Type Description) of een XML Schema document.

In het geval van GML 3.1 wordt gebruik gemaakt van een XML Schema. Een XML Schema document heeft als extensie .xsd en bevat de definities van de elementen en objecttypen die kunnen voorkomen in de GML documenten met de eigenlijke data. In een XML schema kunnen ook de toegestane waarden voor een attribuut worden aangegeven (enumeratie-types).

De GML specificatie van het OpenGIS Consortium bestaat uit drie XML Schema documenten (geometry.xsd, feature.xsd en xlinks.xsd) die tesamen een raamwerk vormen waarop gebruikersorganisaties hun eigen GML formaat kunnen baseren. Zo'n organisatie-specifiek GML schema is ook binnen het TOPNL10-project gemaakt, op basis van het nieuwe gegevensmodel.

Bekijk ook het voorbeeld. Hierin wordt een fragment van een TOP10NL GML-bestand getoond. In dit bestand zijn zowel de geometrie als de attributen opgenomen. (link naar plaatje gml-bestand)

Mutaties
TOP10NL kent de mogelijkheid van versiebeheer. Wanneer een geo-object verandert, wordt dit opgenomen in de attributen. Doordat er op objectniveau een versiedatum is opgenomen in de attributen, kunnen mutaties in geo-objecten herkend worden tussen verschillende versies van het bestand. Op het moment dat er een nieuw geo-object wordt gevormd, krijgt het een zgn. ‘objectbegintijd’ in de attributen.
Een geo-object dat niet meer bestaat, krijgt een ‘objecteindtijd’. Alle objecten blijven wel in de database aanwezig. Bij kleine wijzigingen, waarvoor het niet nodig is de identificatiecode te wijzigen, krijgt het geo-object een versietijd (versie-begintijd en versie-eindtijd).
Het zgn. mutatieprotocol beschrijft wanneer een geo-object een nieuwe versie krijgt dan wel dat er een nieuw geo-object ontstaat en het oude geo-object wordt voorzien van een objecteindtijd.

Generalisatie
Generalisatie is het proces waarbij vanuit gedetailleerde gegevens, geo-objecten op kleinere schalen afgebeeld worden door vereenvoudigen, weglaten en samenvoegen.

Bekijk ook het voorbeeld. Op verschillende schalen wordt op basis van specifieke regels elk geo-object afgebeeld met specifieke visualisatie symbolen. Een gebouw wordt wijk, een wijk wordt stad en een stad wordt punt. In het voorbeeld wordt de stap van 1:25.000 (relatief grootschalig) naar 1:500.000 (kleinschalig) gemaakt. Het voorbeeld is vervaardigd met TOP10vector en daarvan afgeleide kleinschalige bestanden. In de nabije toekomst wordt dit met TOP10NL gedaan.