4.3 Organizace dat
Různé softwarové systémy mají vlastní metody strukturování a ukládání prostorových a atributových údajů. Na obecné úrovni existují dva typy organizace prostorových údajů - rastrová a vektorová. Pro tvorbu kartografických modelů pod CAD systémy se jednoznačně uplatní vektorová reprezentace, což vyplývá z konstrukce CAD systému.

 Ve vektorovém datovém modelu je základní jednotkou objekt, který má svoje specifické vlastnosti (atributy). Celý prostor je popsán pomocí těchto atributů objektů. V takovém prostředí lze potom použít objektový přístup k analýze a modelování systémů - kartografických modelů.

Mayer a Vaníček (1995) uvádějí, že v CAD je třeba pracovat s objekty. Grafická reprezentace objektů je pouze jedním z jejich atributů. Objektový přístup znamená, že prvek výkresu neponese pouze data, ale i metody, jak s ním manipulovat a jak se má chovat. Tento čistý přístup se teprve rozvíjí v komerčních systémech. Dosud drtivá většina CAD systémů považuje grafickou informaci za primární a k ní připojuje další charakteristiky.

 Problém v CAD je návaznost datových struktur popisujících geometrické údaje o objektech na struktury obsahující i údaje další, které nemají grafický charakter. Pro propojení geometrických a popisných dat existuje několik metod, dvěma nejvýznamnějšími jsou metoda vrstev a metoda objektů.

Metoda vrstev je běžná u většiny geografických informačních systémů, základem je rozdělení objektů stejného typu do tematických vrstev. O objektech z jedné vrstvy jsou pak uchovávány stejné údaje. Nevýhodou metody vrstev je nutnost nalezení množiny objektů stejného typu, ze kterých lze vytvořit jednu vrstvu. Mezi objekty patřícími do jedné vrstvy lze snadno vyhodnocovat různé topologické vztahy. Mezi objekty různých vrstev je toto obtížné až nemožné. Tento problém je řešen složitými nadstavbami systémů, ale řešení může spočívat ve využití jiné struktury dat - např. objektové.

Metoda objektů odstraňuje nevýhodu metody vrstev, kterou je rozdělení objektů do relačních tabulek v závislosti na jejich typu. Metoda objektů ukládá všechny objekty do jedné relační tabulky. Množina atributů relační tabulky je sjednocením množin atributů všech objektů, které jsou v ní uloženy. Metoda objektů nachází uplatnění především tam, kde lze očekávat výskyt velkého množství různorodých dat o různých objektech a zároveň přítomnost silných prostředků pro jejich zpracování. Typickým příkladem jsou rozsáhlé CAD systémy (Mayer - Vaníček, 1995).

V kartografickém modelování pod CAD systémy je možné využít jak objektový, tak vrstvový přístup. Jak bylo uvedeno dříve, každý nakreslený objekt je zaznamenán v grafické databázi výkresu. Má své vlastní atributy a rovněž např. metody pro editaci. Vrstvový přístup lze uplatnit prostřednictvím hladin v CAD systému.

CAD systémy jsou zaměřeny hlavně na symboliku. Topologie je velice jednoduchá (např. vnitřní bod oblasti pro účely výplně ploch šrafováním). Kartografická data jsou naopak založena na topologii a v CAD systémech je nelze plně využít s pomocí standardních prostředků a funkcí.

Kartografický model (příklad na obr. 3, 4, 5) bude převeden na systém výkresů a hladin v prostředí daného CAD systému. Převedení tohoto modelu do modelu v AutoCADu bude spočívat ve stanovení hierarchie výkresů a hladin (tab. 1 - 3).

V CAD systému lze výkresy generovat, kartografický model je proměnný. Uvedené řešení je konkrétní varianta kartografického modelu vytvořená pro optimalizaci řešení.

Kartografický model vytvořený pod systémem AutoCAD se bude skládat z konečného počtu výkresů (souborů .dwg). Každý výkres bude obsahovat určitý počet hladin. Výhodou v modelování pod CAD systémem je to, že je běžná praxe pracovat s velkým množstvím hladin, není výjimkou, že hladina obsahuje pouze jediný objekt. Počet hladin lze měnit. Přidání nové hladiny nebo smazání vybraných hladin není problémem. Rovněž výkresy lze spojovat. Do otevřeného výkresu lze vložit jiný výkres jako blok a ten následně rozložit, takže výsledný výkres obsahuje všechny hladiny původního i všechny hladiny vloženého výkresu.

Tabulka 1: Kartografický model v AutoCADu – výkresy
Mapový prvek Název výkresu Obsah výkresu
Sídla Sidla.dwg Veškerá sídla s popisem
Komunikace - železnice Zeleznice.dwg Veškeré železniční tratě; železničníobjekty; značení
Komunikace - silnice a cesty Silnice.dwg Silnice a cesty objektyve vztahu k silnicím; značení
Komunikace - námořní cesty a trajekty Namorni.dwg Námořní cesty atrajekty s označením
Komunikace - produktovody Produkt.dwg Ropovody; plynovody; el. vedení;dálkový vodovod
Komunikace -dopravní objekty Doprav_o.dwg Dopravní objekty – přístavy;letiště; majáky
Vodstvo - vodní toky Vod_toky.dwg Vodní toky s popisem; objekty vztaženék vodním tokům
Vodstvo - vodní plochy Vod_plochy.dwg Vodní plochy s popisem a dalšímiúdaji
Studny; prameny Studny.dwg Znázornění studen; pramenů
Hranice - hranice přírodní Hran_prir.dwg Přírodní hranice - břehováčára; hranice plovoucího ledu; hranice přír. rezervací
Hranice – hranice administrativní Hran_adm.dwg Hranice států; republik;admin. hranice nižšího řádu
Antropogenní objekty další Antropog.dwg Průmyslové objekty (továrny;naleziště rud...) a kulturně historické (archeol. naleziště; významné památky...)
Půdní kryt Pudni.dwg Půdní kryt přírodní i kultivovaný
Povrch – reprezentace výšek  Vysky.dwg Zahrnuje vrstevnice s popisem;hypsometrii; výškové body s popisem; popis geomorfologických celků
Povrch – reprezentace hloubek Hloubky.dwg  Zahrnuje hloubnice s popisem;batymetrii; hloubkové body s popisem; popis částí moří a oceánů
Povrch - stínování   Stínování reliéfu
Další objekty povrchu Povrch_obj.dwg Objekty jako útesy; náspy; hráze;průsmyky; jeskyně...
3D povrch 3Dpovrch.dwg  3D vrstevnice
Zeměpisná síť  Sit.dwg Zeměpisná síť; mapový rám ...

Dále určíme hladiny jednotlivých výkresů. Vyjdeme z tabulky 1. Při určování hladin vycházíme z kartografického modelu (obr. 4 a 5). Výčet hladin nemusí být úplný, bude-li nutno znázornit další objekty do kartografického modelu, hladinu do odpovídajícího výkresu přidáme. Nejsou zde rovněž popsány všechny teoretické možnosti vyplývající z kartografického modelu. Důvodem je např. to, že se v mapách nevyskytují.

Tabulka 2:  Kartografický model v AutoCADu – návrh hladin výkresu Sidla.dwg
Výkres Hladiny výkresu Popis hladiny
Sidla.dwg Nad_1mil Sídla městského typu nad 1 mil. obyvatel
  500tis-1mil  Sídla městského typu s 500 tis. až 1 mil. obyv.
  100tis-500tis Sídla městského typu s 100 tis. až 500 tis. obyv.
  50tis-100tis Sídla městského typu s 50 tis. až 100 tis. obyv.
  10tis-50tis  Sídla městského typu s 10 tis. až 50 tis. obyv.
  2tis-10tis Sídla městského typu s 2 tis. až 10 tis. obyv.
  venk_uzel Uzlová sídla venkovského typu
  venk_ost Ostatní sídla venkovského typu
hl_mesta Hlavní města
  sprav_str Správní střediska
  popis1000 Popis sídel kategorie nad 1 mil. obyv.
  popis500 Popis sídel kategorie 500 tis. až 1 mil. obyv.
  popis100 Popis sídel kategorie 100 tis. až 500 tis. obyv.
  popis50 Popis sídel kategorie 50 tis. až 100 tis. obyv.
  popis10 Popis sídel kategorie 10 tis. až 50 tis. obyv.
  popis2  Popis sídel kategorie 2 tis. až 10 tis.
popis_uzel  Popis venkovských sídel uzlových
popis_ost Popis ostatních venkovských sídel
  nadm_vysky Nadmořské výšky vybraných sídel

Tabulka 3: Kartografický model v AutoCADu – návrh hladin výkresu Vod_plochy.dwg
Výkres Hladiny výkresu Popis hladiny
Vod_plochy.dwg Prehrady; Přehradní nádrže
  Prehrady_ve_st Přehradní nádrže ve stavbě
  Jezera_slad_staly Jezera sladkovodní se stálým břehem
  Jezera_slad_nestaly Jezera sladkovodní s nestálým břehem
  Jezera_slan_staly  Jezera slaná se stálým břehem
  Jezera_slan_nestaly Jezera slaná s nestálým břehem
  Ostatni  Ostatní vodní plochy
  Popis_prehrady Popis – přehradní nádrže
  Popis_prehrady_ve_st  Popis – přehradní nádrže ve stavbě
  Popis_jezera  Popis – jezera
  Popis_ostatni  Popis – ostatní vodní plochy
  Hloubka_prehrady  Údaje o hloubce přehradní nádrže
  Hloubka_jezera Údaje o hloubce jezera
  Hloubka_ost Údaje o hloubce ostatních vodních ploch
  Nadm_vyska_prehr Nadmořská výška hladiny přehradní nádrže
  Nadm_vyska_jezera Nadmořská výška hladiny jezera
Nadm_vyska_ost Nadmořská výška hladiny ostatních vodních nádrží

Uvedená struktura kartografického modelu pod CAD systémem ukazuje možnost transformace kartografického modelu do modelu struktury výkresů a hladin v systému AutoCAD.

 Naznačený model – výkresy a hladiny – umožňuje například také snadný import vrstev např. ze systémů ArcView nebo ArcINFO. Konkrétně systém AutoCAD Map nabízí importní nástroje s volbou přiřazení datového prvku hladinám. Výsledkem je pak výkres s odpovídajícím množstvím hladin (např. vrstevnice, kde každá vrstevnice je vykreslena na samostatné hladině).

4.4 Vizualizace