Het geografisch informatiesysteem en de kaart 1:50 000 Concepten (generalisatie) en methodes Juli 1997 (aanpassingen Maart 2000)
1. Inleiding Sedert de industriële revolutie is het landschap van de Westerse wereld sterk veranderd en deze tendens zet zich gestadig voort. Om de alsmaar complexer wordende problemen in verband met o.m. bodembeheer, structuurplanning en ruimtelijke ordening sneller en doeltreffender te kunnen analyseren, heeft de moderne maatschappij nood aan een geautomatiseerd beheerssysteem. De basis van zulk een systeem, meestal geografisch informatiesysteem (GIS) genoemd, wordt gevormd door een numerieke inventaris van onze leefomgeving. Het NGI heeft bij wet van 1976 de opdracht het nationaal grondgebied in kaart te brengen en die kaarten bij te werken. Gezien de recente technologische evolutie is bij KB nr. 234 van Dec 83 die opdracht uitgebreid tot de topografische databases. Voor velen is een numeriek bestand schaalloos, vermits de mogelijkheid bestaat om het bestand op scherm op om het even welke schaal voor te stellen. Eén enkel basisbestand is echter niet het antwoord op alle problemen. Door het ontbreken van expertsystemen is het immers voor het ogenblik nog niet mogelijk om via automatische generalisatie naar kleinere schalen over te gaan. Bovendien is het voor een reeks applicaties zinloos en vooral tijdrovend om te werken met zeer uitgebreide gegevensbanken, indien dit niet absoluut noodzakelijk is. In veel domeinen en voor veel toepassingen is het vaak een grote hulp over een synthesebeeld te beschikken. Dit geldt ook voor de cartografie. Een overzichtsbeeld van een bepaalde zone kan de structuur soms veel beter tot uiting laten komen. Een synthesebeeld kan men in de cartografie bekomen door schaalverkleining. Vermits echter op éénzelfde kaartoppervlakte bij kleinere schalen een grotere zone voorgesteld wordt, zal men het kaartbeeld vereenvoudigen en met conventionele kaarttekens leesbaar maken. Dit noemt men in de cartografie generalisatie. Vermits het voor het ogenblik door het ontbreken van expertsystemen nog niet mogelijk is om via automatische generalisatie naar kleinere schalen over te gaan, heeft het NGI beslist gegevensbanken uit te bouwen op drie verschillende spilschalen nl. 1:10 000, 1:50 000 en 1:250 000. De schaal verwijst hier echter niet in eerste plaats naar de gedrukte kaart, maar veeleer naar de inhoud en nauwkeurigheid van de gegevensbank, alsook naar het schaalbereik waarbinnen analyse en gebruik ervan zinvol is. De drie gegevensbanken van het NGI komen tegemoet aan de behoeften van een brede waaier van gebruikers. Ze hebben elk hun typisch toepassingsdomein. Zo omvat de gegevensbank 1:10 000 de basisinventaris van het grondgebied, die interessant is voor gedetailleerde analyses. De gegevensbank 1:50 000 is een synthese hiervan en richt zich meer op toepassingen op regionale schaal. De gegevensbank 1:250 000 tenslotte biedt een overzicht van alle grote structuren. We beperken ons hierna tot het bespreken van het numeriek bestand 1:50 000.
2. Dualiteit DB-kaart De mogelijkheid om computeranalyses in een GIS-omgeving uit te voeren opent onvermoede perspectieven. Anderzijds heeft de mens er ook behoefte aan te kunnen beschikken over een grafische voorstelling die gelijkt op de vertrouwde kaart. De mens kan inderdaad, dankzij de complexiteit van zijn brein, met behulp van een goede kaart een zeer klaar inzicht bekomen in een bepaalde problematiek. Ook voor de weergave op scherm is een voorstelling van het digitaal bestand via symbolen een goed hulpmiddel. Het is daarenboven een onmiskenbaar voordeel, wanneer de man op het terrein over een kaart beschikt die dezelfde informatie bevat als het computerbestand op bureau. De opzet was dus via hetzelfde project zowel een regionale topografische database als een modern ogende kaart te realiseren, zonder daarvoor veel concessies te moeten doen. Het NGI heeft natuurlijk gebruik gemaakt van zijn jarenlange ervaring, verworven bij de inzameling en de grafische voorstelling van topografische informatie in functie van de schaal 1:50 000. De overgang van een klassiek vervaardigde kaart naar een digitaal bestand is echter een zo ingrijpende vernieuwing, dat het voor de hand lag de traditionele normen en specificaties eens grondig onder de loep te nemen. Inhoud, uitzicht en voorstelling moeten terzelfdertijd aangepast worden aan de eisen van de moderne maatschappij. De verhoging van de informatiedichtheid en de vereiste nauwkeurigheid van de database verplichten ons de lijn- en puntsymbolen zoveel mogelijk te verkleinen. Dit dient echter te gebeuren zonder enig verlies aan duidelijkheid en leesbaarheid voor de gedrukte kaart. Vergeten we niet dat de opzet is een grafische output te bekomen die van een zeer grote kwaliteit is, superieur aan die van de klassieke of analoge editie (opgemaakt door middel van gravure).
3. De basisbegrippen van generalisatie 3.1. Algemeen De kaart is, conform met haar model, een zinnig extract uit de zeer gedetailleerde realiteit, waarbij de objecten en de vormen van het aardoppervlak verkleind voorgesteld worden. Bij deze voorstelling op kaart wordt gebruik gemaakt van een reeks conventioneel vastgelegde symbolen of kaarttekens. Enkel bij grote schalen, d.w.z. een minder belangrijke verkleining van de realiteit, kan door het gebruik van verticale projectie de voorstelling dicht aanleunen bij de realiteit. Hoe kleiner echter de schaal van de kaart, hoe meer men gebruik moet maken van conventionele kaarttekens om de objecten en vormen op de kaart voor te stellen. Een kaart opgesteld met een bepaalde legende, dit is een verzameling van kaarttekens, kan een beperkte fotografische verkleining zonder meer ondergaan. Vanaf een bepaalde verkleiningsgraad wordt het geheel volledig onleesbaar (zie fig 1). De generalisatie bestaat er nu in na schaalverkleining het kaartbeeld en de kaartinhoud te vereenvoudigen, rekening houdend met het doel en de schaal van de nieuwe kaart.
De probleemstelling aan de hand van de kaart op 1:50 000 als voorbeeld is zeer duidelijk (zie fig 1). Eén kaart op 1:50 000 bedekt evenveel terrein als vier kaartbladen van dezelfde grootte op schaal 1:25 000 of als 16 kaartbladen van dezelfde grootte op schaal 1:10 000. Het is overduidelijk dat het onmogelijk wordt op de kaart 1:50 000 een identieke informatie voor te stellen als op de kaarten 1:25 000 of 1:10 000. Via een vermindering en vereenvoudiging van de informatie per oppervlakte-éénheid en het gebruik van aangepaste kaarttekens, is het mogelijk een leesbaar kaartbeeld te realiseren (zie fig 2). De verzameling van handelingen die hiervoor nodig zijn noemt men het generalisatieproces.
1:25 000
1:50 000
1:100 000
Fig. 1 Eenvoudige fotografische verkleining
1:25 000
1:50 000
1:100 000 Fig. 2 Na generalisatie
3.2. De impact van de kaarttekens Zoals hoger vermeld wordt gebruik gemaakt van kaarttekens om de objecten en vormen uit de realiteit voor te stellen. Aan de hand van de conventionele voorstelling van een weg van 10 m breed op verschillende schalen kunnen we de grafische omvang van het kaartteken het best bestuderen (zie fig 3). Fig. 3 Conventionele voorstelling van een weg van 10 m breed 1:10 000
1:25 000
1:50 000
1:100 000
1:250 000
100 m
250 m
Kaartteken :
Kaartteken omgezet naar schaal 1:10 000 :
Kaartteken in terreinafmetingen : 10 m
25 m
50 m
Bij de voorstelling op 1:10 000 van een weg van 10 m breed door een conventioneel teken van 1 mm wordt de weg door het teken schaalgetrouw weergegeven. Indien men voor de leesbaarheid van de kaart op schaal 1:25 000 hetzelfde kaartteken voor de weg gebruikt, zal de werkelijke ruimte omgerekend in terreinafmetingen echter 25 m bedragen. Op de voorstelling hierboven wordt ook ditzelfde kaartteken omgezet naar schaal 1:10 000 afgebeeld. Dit wordt ook herhaald voor de schaal 1:50 000, 1:100 000 en 1:250 000.
Conclusie In de veronderstelling dat hetzelfde teken op kleinere schalen omwille van de leesbaarheid behouden wordt, merkt men de aanzienlijke vermeerdering van de overeenstemmende grafische omvang naargelang de schaal verkleint. Dit vormt één van de belangrijkste geometrische realiteiten waarmee bij het generalisatieproces rekening moet gehouden worden.
3.3. Handelingen van het generalisatieproces Het werd hierboven duidelijk dat, na een belangrijke schaalverkleining, het vereenvoudigen van kaartbeeld en kaartinhoud een absolute noodzaak is. In het generalisatieproces kan men verschillende handelingen onderscheiden, die in drie grote groepen opgedeeld kunnen worden, namelijk de grafische generalisatie, de conceptuele generalisatie en verplaatsing. Hierna zullen we deze handelingen één voor één in 't kort beschrijven en met een typisch voorbeeld illustreren. - Grafische generalisatie omvat de handelingen die een invloed hebben op de vereenvoudiging van de grafische voorstelling van de objecten, zonder dat hiervoor een ander kaartteken in de legende nodig is. - Conceptuele generalisatie omvat de handelingen die de cartografische vormgeving of weergave wijzigen en waarvoor dus een ander kaartteken in de legende nodig is. - Verplaatsing omvat vervorming, overdrijving en verplaatsing van objecten.
3.3.1. Grafische generalisatie 3.3.1.1. Selecteren Selectie betekent dat van een gegeven informatie niet alle gegevens behouden blijven. De minder belangrijke elementen worden weggelaten. Het criterium van belangrijkheid kan op verschillende aspecten gebaseerd zijn zoals de lengte, de oppervlakte, functionaliteit, ... van een bepaald object. - Voor een netwerk van waterlopen zal men bijvoorbeeld de kleine secundaire vertakkingen weglaten.
Fig. 4 - Voor de vegetatie zal men bijvoorbeeld een oppervlaktecriterium hanteren. Beneden een
minimumdrempel worden deze niet meer voorgesteld.
Fig. 5 - Voor de voorstelling van de habitat, wordt een doorgedreven selectie doorgevoerd, die evenwel een zo objectief mogelijke voorstelling van het bodemgebruik moet opleveren. (structurele generalisatie).
Fig. 6
3.3.1.2. Vereenvoudigen De grafische voorstelling wordt vereenvoudigd door een lijnelement minder bochtig te maken, door een oppervlakte minder grillig af te beelden.
Fig. 7
Fig. 8
3.3.1.3. Samenvoegen Kleinere objecten, die gegroepeerd voorkomen en die na schaalverkleining optisch niet meer afzonderlijk waarneembaar zijn, kunnen worden samengevoegd.
Fig. 9
3.3.2. Conceptuele generalisatie 3.3.2.1. Symboliseren De voorstelling van een object wordt veranderd door het gebruik van een symbool of kaartteken.
Fig. 10
3.3.2.2. Classificeren Hierbij worden verschillende objecten gegroepeerd in nieuwe objectklassen. Typisch hiervoor is bijvoorbeeld het samenvoegen van verschillende vegetatiesoorten tot een meer algemeen vegetatietype.
Fig. 11
3.3.3 Verplaatsen 3.3.3.1. Vertekenen, overdrijven Bij overdrijving of vertekening wordt het symbool groter gemaakt om de leesbaarheid te vergroten of om meer belang te geven aan één of ander object.
Fig. 12
3.3.3.2. Verplaatsen Indien er voldoende ruimte is, levert het voorstellen met een groter symbool geen problemen op. Omwille van de hoge densiteit van de informatie, en de vertekening die overgedimensioneerde symbolen met zich meebrengen, moet de geografische ligging van
bepaalde objecten gewijzigd worden.
Fig. 13 Het is een vaste regel de objecten zoveel mogelijk op hun plaats te laten. Indien ze toch verplaatst moeten worden, zal men dit volgens een prioriteitsvolgorde doen.
4. Het concept 1:50 000 4.1. Algemeen Bij het opzetten van de nieuwe kaartreeks 1:50 000 was het de bedoeling een fundamenteel nieuw product aan te bieden, met een nieuwe inhoud en nieuwe toepassingsmogelijkheden. Daarom mogen de specificaties van de bestaande kaart niet zonder meer worden overgenomen. Alles moet worden herdacht i.f.v. : - het streven naar optimale geometrische nauwkeurigheid en volledigheid - het eigen karakter van de digitale geografische informatie en de mogelijke toepassingen op regionale schaal - de kaart in al haar aspecten De generalisatie wordt volledig opnieuw uitgevoerd, aan de hand van recente gegevens op grotere schaal, d.w.z. vanaf de digitale kaart 1:10 000, (waar ze voorhanden is) of vanaf de kaart 1:25 000. Hierna zullen we de belangrijkste aspecten die bepalend zijn voor de reeks 1:50 000 één voor één toelichten.
4.2. Het streven naar optimale geometrische nauwkeurigheid en volledigheid. De nauwkeurigheid van gegeneraliseerde gegevens wordt o.m. bepaald door de grootte en breedte van de gebruikte symbolen en de daarmee samengaande verplaatsing (zie hoger). Wij hebben voor de kaart 1:50 000 gezocht naar een ideaal compromis tussen nauwkeurigheid en leesbaarheid. De kunst bestaat erin door het gebruik van verschillende symbolen en kleuren een optimale leesbaarheid na te streven met kaartgegevens die zo dicht mogelijk de ware grootte in het terrein benaderen. Uit ervaring met de klassieke kaarten 1:50 000 weten we dat, wegens de omvang van de (oude) symbolen, de volledigheid voor bepaalde thema's moet opgegeven worden. In veel
omstandigheden blijft er ook te weinig vrije ruimte om bijkomende informatie gewoon in te passen. De figuren 14, 15 en 16 illustreren zeer goed de nieuwe aanpak t.o.v. de klassieke kaarten 1:50 000 en 1:25 000. Op Fig 14, uittreksel uit de kaart 1:25 000, staat het gebouw van de automobielinspectie te Zwijnaarde duidelijk afgebeeld. Fig 15 geeft de situatie op de klassieke kaart 1:50 000 weer. Door de aanleg van de ring rond Gent blijft hier tussen de ring en de autosnelweg geen ruimte meer over voor het gebouw van de automobielinspectie. Daarenboven was het omwille van de impact van de kaarttekens nodig voor bijna de gehele zone van het voorbeeld de kaartobjecten te verplaatsen t.o.v. hun reële ligging in het terrein. Fig 16 toont aan dat op de numerieke kaarten 1:50 000 alles duidelijk kan weergegeven worden. De positie van de kaarttekens sluit eveneens zo dicht mogelijk aan bij hun reële ligging, zodat er ook nog voldoende vrije ruimte is en een latere bijwerking niet gehypothekeerd wordt.
Fig. 14 : 1:25 000
Fig. 15 : klassieke 1:50 000
Fig. 16 : numerieke 1:50 000
Het verminderen van de impact van de kaarttekens wordt niet enkel bekomen door het verkleinen van de kaarttekens, maar ook door de nieuwe classificatie van wegen, hydrografie en spoorwegen. Aan de hand van tabel 1 kan dit het best toegelicht worden. Het wegennet wordt grondig heringedeeld. Vooral de wegen met een breedte minder dan 7 m worden opgedeeld in verschillende breedteklassen nl. 0 - 3.5 m, 3.5 – 5 m, 5 – 7 m. Door specifieke kaarttekens te gebruiken voor smalle wegen is logischerwijs het kaartteken dichter bij de reële afmetingen en kan de overdimensionering beperkt gehouden worden. Uiteraard is er in gebruik een duidelijk verschil bijvoorbeeld tussen een weg van 6,5 m breed en een weg van 3m breed. De nieuwe classificatie beantwoordt daardoor ook aan de nood aan meer precieze informatie. Voor op- en afritten of onderdelen van verkeerswisselaars wordt het kaartteken toegekend op basis van het aantal rijstroken i.p.v. op basis van de breedte van het totale wegdek. Vermits het wegdek veelal breder is dan de breedte van de rijbaan, levert dit een niet geringe winst in ruimte op. Ook voor de hydrografie werd de classificatie aangepast. Zoals weergegeven in tabel 1 wordt de nieuwe indeling voor de waterlopen tussen 3m en 50m als volgt : 3-15m, 15-25m, 25-50m. In vergelijking met de oude indeling worden de klasse 3-10m en 10-15m samengevoegd en voorgesteld door een kaartteken met een reële breedte van 11,5m. Hier opnieuw wordt er veel plaats bespaard t.o.v. de oude symbolen. De grote klasse van 15m tot 50m wordt op de nieuwe kaart 1:50 000 onderverdeeld in twee categoriën : 15-25m en 2550m, wat meer beantwoordt aan de behoeften van de gebruiker, en opnieuw een belangrijke winst in vrije ruimte oplevert. Dezelfde benadering wordt gebruikt voor de spoorwegen. De meervoudige spoorlijn werd voor de visuele interpretatie vervangen door twee lijnen en valt zoals de tabel aangeeft globaal iets breder uit. De enkele spoorlijn en het zijspoor zijn gevoelig versmald. De lokale sporen in industrieterreinen en havengebieden worden, om plaats te winnen, geïdentificeerd als zijspoor. In tabel 2 ziet men dat voor de puntobjecten ook kleinere symbolen gebruikt worden.
Tabel 1
Tabel 2
4.3. Het eigen karakter van de digitale geografische informatie en de toepassingen op regionale schaal. Het is duidelijk dat de opbouw van een digitaal bestand die GIS-analyse moet mogelijk maken, aan specifieke eisen moet voldoen. Bij de voorbereiding moet men reeds bepalen welk type analyse nodig zal zijn, zodat de vereiste toegangssleutels voorzien kunnen worden. Elke karakteristiek moet via een onafhankelijke codering ingevoerd zijn. Informatie zoals de categorie "moeilijk berijdbare wegen" op de klassieke kaart 1:50 000, die zowel smalle wegen als wegen met een wegdek in slechte staat bevat groepeert, is onbruikbaar voor GIS-analyses. De informatie die betrekking heeft op de breedte van de weg enerzijds en de aard van het wegdek anderzijds moet volledig gedissocieerd zijn. De structuur dient aangepast te zijn aan GIS-analyse op regionale schaal. De lijnen van verkeerswegen (zoals het wegennet, de hydrografie en het spoorwegnet) hebben een duidelijke assenstructuur waarbij de gegevens die rechtstreeks betrekking hebben op deze lijnen ingevoerd zijn als attribuut. De opgraving of afgraving bijvoorbeeld, die betrekking heeft op de weg, wordt als attribuut van de weg ingevoerd en niet als een afzonderlijk object zonder directe relatie met de weg zoals dit het geval is bij grotere schalen (1:10 000 bijvoorbeeld). De gebouwen die in de gemeenschap een belangrijke functie hebben, worden vectorieel ingevoerd. De gebruiker kan aldus thematische informatie als attribuut toevoegen. Voor de gewone bebouwing daarentegen zijn enkel het type en de densiteit belangrijk. Die informatie wordt in rastervorm opgeslagen. Bepaalde informatie die duidelijk afgestemd is op de grafische output, wordt op een andere manier ingevoerd zodat GIS-analyses mogelijk worden. Om bijvoorbeeld een loopbrug op de kaart leesbaar te maken, wordt een specifiek puntsymbool gebruikt. Een supplementair attribuut toegevoegd aan de weg is echter veel handiger voor netwerkanalyse. De gegevensbank bevat bepaalde informatie die niet op de grafische output visualiseerbaar is. In de gegevensbank wordt bijvoorbeeld de wegklasse van 3,5 tot 7m opgedeeld in 3,5 tot 5m en 5 tot 7m. Voor de geodetische punten wordt het stamnummer als attribuut toegevoegd. De kanalen krijgen een supplementair attribuut dat de tonnenmaat aangeeft. De grafische voorstelling verschilt van de digitale gegevens. Voor het wegennet werd vroeger het gedeelte van een weg tussen twee kruispunten voorgesteld door het conventioneel teken dat overeenkwam met minimum 2/3 van het totale tracé. Dit wil zeggen dat een bepaald gedeelte soms over enkele kilometers topografisch niet overeenkwam met de breedte in terrein. Bij de nieuwe kaarten 1:50 000 worden overal de fragmenten van wegen langer dan 200 m voorgesteld door hun overeenkomstig symbool. In bepaalde conflictsituaties waar er een samengang is van overgedimensioneerde kaarttekens zijn we ook op de nieuwe kaart 1:50 000 verplicht wat in het jargon een "gedeklasseerd symbool" wordt genoemd, te gebruiken. In de database echter wordt de exacte informatie opgeslagen.
4.4. De kaart in al haar aspecten Het is duidelijk dat de gedrukte kaart voor veel gebruikers het werkinstrument bij uitstek
blijft. De nieuwe serie 1:50 000 heeft een totaal nieuw uitzicht gekregen. Naast de reeds besproken aspecten zoals de generalisatie... werd gesleuteld aan de voorstellingswijze van de meeste kaartelementen. Door het adequaat gebruik van kleuren en het bevorderen van logische herkenning is de nieuwe kaart zeer snel visueel te interpreteren. Er zit diepte in de kaart : minder belangrijke gegevens zoals gewone bebouwing worden naar de achtergrond verschoven, belangrijke structuren zoals de nationale wegen, spoorwegen komen daardoor beter uit. De verschillende puntsymbolen (kerk, kapel, kasteel, enz) die belangrijk zijn als referentiepunt, zijn in het zwart afgedrukt en springen t.o.v. de grijze achtergrond onmiddellijk in het oog. Ook de verschillende vegetatieklassen, de industriële gebouwen, de serres enz. zijn door het gebruik van kleuren onmiddellijk herkenbaar. Enkele nieuwe thema's zoals voetbalvelden en tunnels werden toegevoegd door gebruik te maken van suggestieve kaarttekens. De specifieke gebouwen worden benadrukt (gerasterd zwart), zodat ze t.o.v. de gewone bebouwing te onderscheiden zijn. Bepaalde kaarttekens zoals bruggen en tunnels suggereren hoogteverschillen en helpen zodoende bij de interpretatie van de kaart. De voorstelling van brandlaan wordt nu een opening in het bos zoals in de realiteit. Het klassieke symbool voor smalle brandlanen was een lijnsymbool dat nogal gemakkelijk te verwarren was met dat van aardewegen en paden. De bevaarbare waterlopen worden door een dieper blauw van de onbevaarbare onderscheiden. Entiteiten zoals golfterrein, kasteelpark, recreatiepark worden door de voorstellingswijze meer dan vroeger ervaren als een geheel in de kaart.
5.Model 5.1 Algemeen De voorstelling van de realiteit is nooit volledig identiek aan die realiteit (de kaart is slechts een voorstelling van de wereld, zij is niet de wereld zelf). Om die realiteit voor te stellen worden abstracties gemaakt, vereenvoudigingen uitgevoerd (de kaart is een reducerende visie op de werkelijkheid). Dit beeld van de werkelijkheid noemt men "Model". Het model wordt strikt vastgelegd in normen en specificaties. De specificaties bepalen per object zo exact mogelijk wat uit de realiteit opgenomen wordt, en zijn daardoor uiterst belangrijk voor de inzameling van de gegevens zowel als voor de gebruiker.
5.2 Het model 1:50 000 Het model 1:50 000 geeft i.v.m. het basisbestand 1:10 000 meer een synthesebeeld van de realiteit. Het wordt volledig georiënteerd door het concept 1:50 000 (zie 4). Herinneren we meer speciaal aan
- Het streven naar optimale geometrische nauwkeurigheid en volledigheid (zie 4.2). De selectiecriteria staan in rechtstreeks verband met de beschikbare ruimte en dus onrechtstreeks met de keuze van de kaarttekens en hun grafische impact. - Het eigen karakter van de digitale geografische informatie en de toepassingen op regionale schaal. Denken we speciaal aan de strikt functionele selectiecriteria (zie 4.3). - Herziening van de generalisatieregels en de mogelijkheid tot parametrisatie. Omwille van zijn functie voor regionale toepassingen zijn de verkeerswegen, spoorwegen en hydrografie essentieel. Zij vormen het geraamte waaraan de andere gegevens ondergeschikt zijn. Daarom hebben wij getracht om vooral hier zo volledig mogelijk te zijn. Voor de wegen bijv. wordt gesteld dat naast alle verharde wegen, ook alle paden en aardewegen die verbinding geven, die leiden naar een belangrijk topografisch detail of die minstens 1 km lang zijn, worden opgenomen. De hydrografie wordt volledig voorgesteld tot de onbevaarbare waterlopen van minstens 1m breed. Het spoorwegnet met stations en stopplaatsen wordt in zijn totaliteit weergegeven, behalve de rangeer- en zijsporen, waar via het groeperen van sporen een idee wordt gegeven van de infrastructuur. Voor thema's zoals bebouwing is het enkel interessant het type en de densiteit van de bebouwing weer te geven. Ze wordt in raster opgenomen. Een reeks bijzondere gebouwen met een bepaalde graad van belangrijkheid, zoals rijkswachtpost, gemeentehuis, hospitaal, kliniek enz... worden daarentegen vectorieel opgeslagen, zodat de mogelijkheid bestaat er thematische informatie aan vast te hechten. Verder willen we, zonder in detail te treden, een overzicht geven van het soort informatie dat opgenomen wordt. Alle hoogspanningsleidingen vanaf 70 Kvolt worden aangeduid. De merkwaardige gebouwen zoals kerktorens, kastelen, water- en windmolens, abdijen, windmotors, torens, watertorens, koeltorens, telecommunicatiemasten, vuurtorens, lichtopstanden, bakens worden allemaal weergegeven. Alle kapellen, kruisen, schaarstenen en merkwaardige bomen, die tevens een merkpunt zijn in het terrein, worden afgebeeld. De industriële gebouwen, begraafplaatsen en industriële serres worden gelokaliseerd, indien ze aan minimale oppervlaktenormen voldoen. Vegetatie met minimale afmetingen of een te kleine oppervlakte wordt niet meer voorgesteld. In de vegetatie worden de volgende variëteiten onderscheiden : loofbos, naaldbos, gemengd bos, parken, grasperken, boomgaarden, boomkwekerijen en heide. De minimale oppervlaktedrempels zijn bij de verschillende variëteiten verschillend naargelang hun direkte omgeving. Bijvoordbeeld, de normen voor een naaldbos midden in een loofbos zullen hoger liggen dan voor een alleenstaand bos. Naargelang de omgeving kan het ook opgenomen worden als gemengd bos. De weiden, bomenrijen langs wegen en grachten, enz. die op de basiskaart voorkomen worden hier niet meer voorgesteld.
6. De structuur De geografische entiteiten worden per thema gegroepeerd in de volgende lagen : - wegen - hydrografie - moerassen - spoorwegen - vegetatie - grondgebruik (specifieke gebouwen, kerkhof) - puntsymbolen - specifieke grenzen (muren, bomenrijen) en hoogspanningslijnen - complexen (grens sportterrein, golfterrein, zuiveringsstation, kazerne,...) - administratieve grenzen De meeste lagen omvatten enkel lijnelementen. De vegetatie en het grondgebruik omvatten enkel oppervlakte-elementen. De hydrografie omvat zowel lijn- als oppervlakte-elementen. Aan de lijn-, punt- of oppervlakte-elementen worden attributen verbonden zoals : - de lengte van het lijnstuk - het nr. van de weg - talud langs de weg - functionele klasse van de weg - breedteklasse van de weg Soms wordt ten behoeve van de gedrukte kaart ook een grafisch element voorzien om een attribuut zichtbaar te maken. In de numerieke gegevens wordt bijvoorbeeld een attribuut "sluis" aan een deel van een arc gegeven om aan te duiden dat het kanaal op die plaats is uitgerust met een sluis. Daarenboven wordt er een punt- of oppervlaktesymbool geplaatst dat op de gedrukte kaart de plaats aanduidt waar de sluis zich bevindt. De hydrografie omvat, zoals al is aangegeven, zowel oppervlakte- als lijnelementen. Een draaikom duidt een verbreding van een lijnsymbool aan of een meer wordt natuurlijk als oppervlakte aangegeven (voor zover ze binnen de selectiecriteria van de DB 1:50 000 vallen). Een waterloop breder van 50 m wordt als een oppervlakte met boorden en een centrale as uitgebracht. Smallere waterlopen, stuwen, aanlegsteigers,... zijn dan lijnelementen. Ook hier wordt een attribuut gebruikt, om aan te geven dat een waterloop bv. overwelfd is. Dit maakt het mogelijk om een aaneengesloten netwerk van waterlopen te bekomen, waarop dan eventueel netwerkanalyse kan gebeuren. Bepaalde elementen worden naargelang hun omvang ingebracht hetzij als oppervlakteelement, hetzij als puntsymbool. Dit is bv. het geval voor de sluizen.
7. Procedure 7.1 Algemeen Er werd beslist twee werkwijzen in te voeren waarvan de resultaten in elk geval identiek moeten zijn. Naast de procedure gebaseerd op de numerieke kaart op 1:10 000, moest een tweede procedure worden uitgewerkt, gebaseerd op de klassieke basiskaart op schaal 1:25 000 (te gebruikten daar waar de numerieke kaart 1:10 000 niet bestaat). Net zoals bij de klassieke redactieprocedures worden de numerieke procedures ook opgedeeld in verschillende stappen geordend volgens een optimale chronologie, die dubbel werk vermijdt. Daarnaast is het van groot belang na elke belangrijke stap de gegevens na te zien en te verbeteren. Bijvoorbeeld bij de invoering van het grondgebruik worden bepaalde assen van verkeerswegen als limiet gebruikt. Fouten in de verkeerswegen brengen indien ze pas in een later stadium verbeterd worden supplementair werk mee. Bij de numerieke redactie 1:50 000 werd veel aandacht aan deze punten besteed niet in het minst uit zorg voor de kwaliteit van de gegevens. Zoals hoger reeds vermeld zullen elementen omwille van overgedimensioneerde symbolen moeten verplaatst worden. De geografische entiteit, die in geval van conflict moet verplaatst worden, wordt bepaald door zijn plaats in de prioriteitslijst. De elementen lager in de lijst moeten dan verplaatst worden ten voordele van elementen die hoger op de prioriteitslijst voorkomen. Prioriteitenlijst van de belangrijkste lijnelementen : a) elementen welke zelden of nooit verplaatst worden - spoorwegen (met uitzondering van rangeersporen en lokale spoorlijnen in bijvoorbeeld industriezones en havengebieden) - autosnelwegen - de waterlopen breder dan 15 meter b) elementen die zoveel mogelijk op hun plaats blijven, maar die in combinatie met elementen uit a) wel een verplaatsing kunnen ondergaan - primaire en secundaire wegen - waterlopen van 3 tot 15 meter c) elementen waarvoor een zo exact mogelijke ligging belangrijk is, maar waarvoor tevens de relatieve ligging t.o.v. van de omliggende geografische entiteiten van groot belang is - belangrijke puntsymbolen, kerken, watertoren, triangulatiepunten (geodetische punten) Belangrijk is ook dat het verplaatsen van naast elkaar gelegen elementen, met inachtneming van de onderlinge verhoudingen zo snel mogelijk weer gestopt dient te worden. Bij het verplaatsen moet zoveel mogelijk de vorm van het verloop behouden worden. Knikken die in werkelijkheid niet bestaan moeten zoveel mogelijk vermeden worden.
7.2 Procedure gebaseerd op de kaartreeks 1:25 000 Gezien de aard en de ouderdom van de brongegevens was het onvermijdelijk een terreinaanvulling (verzameling en identificatie van de elementen op het terrein) te voorzien op basis van nieuwe luchtopnamen.
Omwille van de totaal nieuwe classificatie van het wegennet van de kaartreeks 1:50 000 vormt de herziening van het globale wegennet een belangrijk deel van dit terreinwerk. Voor de overige thema's werden enkel de kaartelementen voorzien in de legende van de 1:50 000 bijgewerkt. Het invoeren van de vectoriële gegevens gebeurt onmiddellijk op scherm, met met als achtergrond op het scherm de ingescande film van de 1:25 000 en met behulp van de aangevulde foto's. Omdat generalisatie soms erg complex kan zijn werd dit ingedeeld in 2 grote fasen : - de verkeerswegen - alle overige informatie De opsplitsing van de procedure in deze 2 fasen heeft ook alles te maken met het belang dat men hecht aan de volledigheid en de metriciteit van de verkeerswegen. De generalisatie wordt hier tot een minimum beperkt. Belangrijk is dat men nauwkeurig, zorgvuldig en systematisch tewerk gaat, zonder nochtans teveel in detail te treden.
Nadat alle geometrische gegevens van de 1e fase werden ingevoerd, voegt men ook alle attribuutwaarden in (nrs van de wegen, taluds, tonnenmaat, ...). De elementen van de eerste fase vormen een raamwerk dat als referentie dient voor het inpassen van alle gegevens van de 2e fase. Deze manier van werken is een onmiddellijk gevolg van de basisoptie voor de opmaak van de DB 1:50 000, nl. prioriteit voor de verkeerswegen. Dit betekent een minder grote metrische nauwkeurigheid voor de elementen van de 2e fase en een verder doorgedreven generalisatie. Ook op het vlak van de structuur heeft dit consequenties. De as van een weg kan tegelijk ook grens van een bos zijn. Weg en bos hebben dus een onmiddellijke topologische relatie. De 2e fase omvat : - de limieten van de vegetatie - de limieten van het grondgebruik (specifieke gebouwen, groeves, kerkhof, ...) - de puntsymbolen (kerk, kapel, voetbalveld, ...) - specifieke lijnen (muren, bomenrijen, hoogspanningslijnen) - de limieten van complexen (zuiveringsstations, sportcomplexen, kazernes, ...) - de administratieve grenzen. Het interactief werk gebeurt met het gescande beeld op 1:25 000 als achtergrond en de verkeerswegen in referentie. Dit laat toe om de in te brengen elementen juist te positioneren t.o.v. elkaar. Het is bv. voor puntsymbolen, zoals een kerk of een kapel natuurlijk wel belangrijk om zo correct mogelijk geplaatst te worden, maar belangrijker nog is de relatieve positionering t.o.v. de omringende wegen. De weg kan immers verplaatst zijn en het is mogelijk dat daardoor de kerk links i.p.v. rechts t.o.v. de weg komt te liggen. Puntsymbolen zijn voor een DB/kaart 1:50 000 erg belangrijk als herkenningspunten in het terrein. Hun relatieve ligging t.o.v. de omliggende wegen en andere gekarteerde elementen primeert hier dus op de metrische nauwkeurigheid. De administratieve grenzen worden geplaatst, vooral rekening houdend met cartografische aspecten, links of rechts van een weg, naargelang de leesbaarheid, niet al te dikwijls wisselend, soms midden in een brede waterloop, .... Deze laatste gegegens zijn dus eerder indicatief, dan wel een weergave van de feitelijke, administratieve werkelijkheid. Op basis van een monochrome film die alle reeds gerealiseerde elementen bevat, wordt de gewone habitat geplakt m.b.v. decalcomanie
7.3 Procedure uitgaande van de numerieke kaart op 1:10 000 De hiernavolgende procedure is gebaseerd op het voorhanden zijn van de digitale gegevens 1:10 000 voor een volledig blad 1:50 000. De productie van de digitale gegevens 1:10 000 binnen éénzelfde kaartblad 1:50 000 is soms gespreid over meerdere jaren.
Wanneer de productie van sommige bladen op schaal 1:10 000 vertraging oploopt, is het soms nodig de aangevulde foto's 1:10 000 en eventueel de gegevens van de restitutie te gebruiken indien deze beschikbaar zijn.
7.3.1. Omzettingsprogramma van 1:10 000 naar 1:50 000 7.3.1.1. Omzetting van de digitale gegevens Na een grondige analyse van de digitale gegevens, hun definities en hun specificaties van beide schalen 1:10 000 en 1:50 000 werd een conversieprogramma geschreven. Voor een reeks gegevens is er in de database 1:10 000 voldoende informatie aanwezig om een correcte omzetting uit te voeren. Voor andere geografische entiteiten ontbreekt de nodige informatie om automatisch een correcte omzetting mogelijk te maken. Bijvoorbeeld in de digitale gegevens 1:10 000 wordt geen onderscheid gemaakt tussen primaire en secundaire wegen. In de agglomeraties werd in de database 1:10 000 voor de wegen geen breedteklasse ingevoerd. Voor de wegen breder dan 14,5 m en de waterlopen breder dan 8m beschikken we niet over een breedteklasse, vermits de database 1:10 000 de boorden opslaat. In de gevallen waar informatie ontbreekt voor een correcte omzetting wordt een "default"waarde gebruikt, die in de interactieve fase eventueel aangepast moet worden. 7.3.1.2. Automatische generalisatie In het conversieprogramma is reeds een beperkte vorm van generalisatie ingebouwd. Om dit zo duidelijk mogelijk te kunnen uiteenzetten, wordt dezelfde indeling gebruikt als in punt 3.3 (Handelingen van het generalisatieproces). - Grafische generalisatie - Selectie Voor de lijnelementen werd voorlopig niets voorzien. Voor de oppervlakte-elementen zijn drempelwaarden (minimumoppervlakte) gehanteerd, waaronder geen enkel polygoon behouden blijft. - Vereenvoudigen De digitale gegevens 1:10 000 zijn een ordegrootte nauwkeuriger en bevatten uiteraard veel meer tussenpunten. Het aantal tussenpunten wordt voor de lijnelementen in de procedure sterk verminderd. - Conceptuele generalisatie - Symboliseren Bepaalde geografische entiteiten zijn verschillend van aard. Wat in de database 1:10 000 als polygoon, lijn- of puntelement wordt geïdentificeerd, wordt niet noodzakelijk in de database 1:50 000 als dusdanig geïdentificeerd. Bepaalde elementen worden dan ook zoveel mogelijk automatisch omgezet van bijvoorbeeld een polygoon in de gegevens 1:10 000 naar een puntelement. Dit is het geval voor kerkgebouwen. Vermits de kerk op 1:50 000 een georiënteerd puntsymbool is, wordt deze door het programma volgens het
kaartnoorden georiënteerd en vervolgens in de interactieve fase indien nodig door de cartograaf veranderd. - Classificeren Voor de vegetatie werd in het programma een classificatieprocedure ingebouwd. Voor de volgende vegetatiesoorten, die in de database 1:50 000 al dan niet afzonderlijk geïdentificeerd worden, is een éénduidige omzetting niet altijd mogelijk. Bijvoorbeeld: 1:10 000 loofhout naaldhout heide heide + loofhout
1:50 000 loofhout naaldhout heide heide + naaldhout
Om een zo reëel mogelijke classificatie uit te werken, werden bijkomende parameters ingevoerd, zoals grootte en vorm van het perceel (zie ook 7.3.1.1. selectie) en nabuurschap. Voor nabuurschap onderscheiden we twee aspecten : enerzijds de relatieve ligging t.o.v. identieke en/of andere vegetaties en anderzijds de vegetatiesoort bij het nabuurschap. Voor de relatieve ligging worden drie situaties onderscheiden die bepalend zijn bij de classificatie nl. geïsoleerd, ingesloten of grenzend aan. De procedure maakt het op basis van bovenstaande parameters mogelijk bijv een klein naaldbos volledig ingesloten door loofbos om te zetten in een loofbos. Indien het naaldbos echter aan een weg en/of een open plek grenst zal op basis van de waarden van de parameters het naaldbos eventueel behouden worden.
7.3.2. Verkeerswegen Na de omzetting door het programma volgt het interactieve deel. Dit deel wordt net zoals bij de procedure vertrekkend vanaf 1:25 000 opgesplitst in twee grote fasen nl. de verkeerswegen en het grondgebruik. De verkeerswegen omvatten nl. het wegennet, waterlopen, spoorwegnet en de hoogspanningslijnen. Chronologisch wordt als volgt gewerkt : Wegennet : De identificatie van het wegennet wordt aangepast (primair, secundair), de wegen met boorden worden omgezet naar de klassificatie 1:50 000 ; dit is tevens het geval voor de open afritten - hoofdwegennet : wordt zoveel mogelijk ter plaatse gehouden - lokale en landwegen kunnen verplaatsingen ondergaan omwille van belangrijker elementen die op hun plaats blijven. Grote Hydrografie : Aanpassen van de waterlopen met een breedte groter dan 8 m (boorden in DB 1:10 000)
aan de klassificatie 1:50 000 (3-15 m, 15-25 m, 25-50 m en breder dan 50 m). De belangrijkste waterlopen, meerbepaald deze met een breedte van meer dan 15 meter, blijven qua plaatsbepaling onveranderd. Kleine hydrografie : Deze hydrografie wordt aan de bestaande verkeerswegen aangepast. De watervlakken kleiner dan 1500 m² worden gegeneraliseerd d.w.z. weggelaten, samengevoegd of overdreven voorgesteld volgens hun geografische belangrijkheid. Op basis van het bestand 1:10 000 worden de ophogingen, afgravingen en dijken gegeneraliseerd en als attribuut toegevoegd. Elementen die geïsoleerd voorkomen worden als afzonderlijk element genumeriseerd. Hoofd spoorwegen : Voor het hoofdspoorwegnet wordt de identificatie aangepast. Twee enkele sporen in de DB 1:10 000 bijvoorbeeld worden, indien ze in éénzelfde bedding liggen omgevormd naar één meervoudig spoor. De segmenten in tunnels krijgen een identificatie aangepast aan de spoorlijn. De hoofdlijnen van het spoorwegnet blijven op hun plaats. Secundaire spoorwegen : De lijnen in industriële zones, in havengebieden en de lijnen, die uitsluitend voor lokaal gebruik aangewend worden, worden geklasseerd als zijspoor. Zijsporen in vormings- en andere stations groeperen. In functie van de generalisatie verplaatsen.
7.3.3. Bijwerking Wanneer ze behandeld worden in de productieketen 1:50 000, moeten de gegevens 1:10 000 soms bijgewerkt worden. De bijwerking wordt uitgevoerd op basis van de meest recente orthofoto’s gerealiseerd door het NGI. Door vergelijking van digitale vectoriële gegevens, gedrukte kaart en orthofoto's in achtergrond, is het mogelijk de wijzigingen te identificeren. Sommige nieuwe entiteiten zijn met grote zekerheid te identificeren, voor andere ontbreekt er informatie. De bijkomende informatie wordt bekomen via een officieel schrijven van BI of door middel van een kort nazicht in het terrein.
7.3.4. Grondgebruik De tweede fase van het interactief werk omvat habitat, grondgebruik, vegetatie, puntobjecten, complexe objecten. De bebouwing wordt in twee bestanden opgesplitst: enerzijds de specifieke bebouwing, anderzijds de gewone bebouwing. De specifieke bebouwing wordt aangepast aan de criteria 1:50 000. De specifieke bebouwing uit de DB 1:10 000, die niet weerhouden wordt voor de DB 1:50 000 wordt samengevoegd met de andere gewone bebouwing. Deze gewone bebouwing zal achteraf dienen als basis voor de decalcomanie.
Vegetatie : Na omzetting en generalisatie van de vegetatie door het programma wordt de vegetatie aangepast aan vooral de gegeneraliseerde verkeerswegen. Dit bestaat in het aanpassen van de grenzen van percelen. Puntobjecten : Een reeks elementen uit de DB 1:10 000 werden door het omvormingsprogramma van polygonen naar punten omgezet. De oriëntatie van de oriënteerbare punten werd de facto naar het noorden gericht. De oriëntatie dient interactief aangepast te worden. De puntsymbolen worden lokaal omwille van generalisatie eventueel verplaatst. Complexe objecten : Een aantal verschillende entiteiten die eventueel terug te vinden zijn in verschillende informatielagen worden gehergroepeerd. Een typisch voorbeeld is een golfterrein dat kan bestaan uit gazon, vijvers, beboste zones, een gebouw eventueel zelfs een kasteel. Van de complexe objecten wordt de polygoon en zijn specifieke identificatie opgeslagen, bijv. vliegveld, militair domein, golf, pretpark ...
7.3.5. Realisatie decalcomanie habitat. Op basis van een monochrome film 1:20 000 van het gesymboliseerde kwartblad wordt de gewone habitat geplakt m.b.v. decalcomanie.
8. Symbolisatie De symbolisatie van de kaart op schaal 1:50 000 gebeurt met behulp van een daartoe bestemde software. Gesymboliseerde vectoriële gegevens:
9. Kaartschrift Op basis van de toponymieminuut van het bureau voor informatie van het NGI wordt een generalisatieminuut 1:50 000 opgesteld conform de vastgelegde generalisatieregels. Op basis van deze minuten worden de cartografische geschriften op interactieve wijze, kleur per kleur, geplaatst Gesymboliseerde vectoriële gegevens + toponiemen:
10. Hoogtelijnen Na aanpassing worden de hoogtelijnen van de voorgaande cartografische editie gescand en bij de gesymboliseerde gegevens gevoegd. Gesymboliseerde vectoriële gegevens + toponiemen + altimetrie:
Nationaal Geografisch Instituut | Abdij ter Kameren 13 | 1000 BRUSSEL | tel: + 32 2 629 82 82 | Fax : + 32 2 629 82 83 l email:
[email protected] l http://www.ngi.be
