Cartografische Agenten voor Visualisatie bij Geografische Informatiesystemen.

Robert E. Kuunders

GIS-Technologie TUDelft

R.E.Kuunders@geo.tudelft.nl

In deze samenvatting wordt aangegeven hoe gebruik wordt gemaakt van Geografische Informatiesystemen voor de analyse en weergave van ruimtelijke informatie. De inzet van technieken die goed toepasbaar zijn bij gedistribueerde gegevens zoals bij internet blijken ook toepasbaar bij de omgang met ruimtelijke informatie. Omdat een browser of een hierop gebaseerd platform uitstekend is uitgerust om gedistribueerde gegevens én applicaties te combineren lijkt het een geschikt medium om gedistribueerde ruimtelijke gegevens te combineren en te visualiseren met behulp van gedistribueerde applicaties.

Een groot aantal disciplines in de wetenschap houdt zich bezig met processen en objecten die zich in, op en rond onze aarde afspelen. Deze processen en objecten hebben als altijd aanwezig kenmerk de positie in de ruimte, gemeten naar een gemeenschappelijk referentiekader. Daar de ruimtelijke positie bij deze processen en objecten een centrale rol speelt worden aan de informatiesystemen waar de gevens in worden opgeslagen en verwerkt ook bijzondere voorwaarden gesteld. Een Geografische Informatiesysteem (GIS) heeft dan ook als kenmerk dat aan alle objecten coördinaten zijn toegekend en dat met behulp van de overige attributen van de objecten ruimtelijke relaties kunnen worden opgeslagen, geanalyseerd en weergegeven. Door gebruik te maken van een bekend referentiesysteem (of beter coördinaatstelsel) kunnen andere geografische gegevens worden toegevoegd en betrokken in de ruimtelijke analyses.

Door de ruimtelijke component is het zoeken en onttrekken van gegevens aan een GIS een gespecialiseerde taak. Anders dan bij bijvoorbeeld bibliotheeksystemen kan niet worden volstaan met een trefwoordenregister en een alfabetische index. Typische vragen bestaan niet alleen uit de vraag ‘waar’ maar tevens uit de vraag ‘in relatie tot’; "Ik zoek een wandelend bereikbare telefooncel dichtbij mijn huis."

De weergave van de ruimtelijke gegevens, aanwezig in een GIS, geschiedt doorgaans door middel van kaarten. De communicatieve waarde is sterk afhankelijk van de mogelijkheden die het GIS biedt en de cartografische kennis van de operateur. Ervaring heeft geleerd dat vrijwel alle bestaande GIS niet goed in staat zijn goede cartografische producten te leveren zonder intensieve nabewerking.

De toename van het gebruik van GIS als hulpmiddel bij planning, ontwerp en verantwoording van ruimtelijke ingrepen zorgt voor een toegenomen behoefte om de resultaten toegankelijker te maken voor een breder publiek. De communicatieve waarde van de resultaten moet worden verhoogd waarbij tevens een streven bestaat het grootste deel van het proces zo geautomatiseerd mogelijk te laten verlopen. De weergave van de uitkomsten van ruimtelijke analyses kan op verschillende manieren, van traditionele papieren media via beelscherm en luidspreker tot volledige Virtual Reality omgevingen. In alle gevallen worden er specifieke eisen gesteld aan de weergave, afhankelijk van het medium.

De cartografie houdt zich reeds decennia bezig met de afbeelding van geografische gevens. De ontwikkeling van computertechnologie heeft ook in deze tak van wetenschap belangrijke veranderingen met zich meegebracht. Met name de mogelijkheden van weergave (en communicatie) van ruimtelijke structuren en processen zijn verruimd van het platte papieren vlak tot multimedia- en hypermedia-technieken inclusief Virtual Reality. In de cartografie zijn een aantal stromingen onstaan die op verschillende wijzen gebruik maken van moderne technieken en de rol van de cartografische producten een andere invulling geven. Er treed een verschuiving op van een vooraf bepaalde communicatieve waarde naar een meer vrijere op wetenschappelijke visualisatie lijkende vorm van cartografie. Dit heeft tot gevolg dat de uiteindelijke cartografische weergave minder gebonden hoeft te zijn aan cartografische regels, maar dat tegelijkertijd de eindgebruiker een grotere eigen verantwoordelijkheid heeft om de (meest) juiste boodschap aan de afbeelding te onttrekken. Een bijkomend voordeel is dat juist die grotere vrijheid bij de samenstelling van de cartografische afbeelding de ruimte geeft om verdere automatisering door te voeren. Zeker wanneer resultaten worden getoond op een tijdelijk medium zoals een computerscherm en tevens een strategie van alternatieven kan worden gevolgd is de inzet van agent technologie een reële optie in de vorming van een cartografisch product.

Wanneer men wil beschikken over alle geografische gegevens van een bepaald gebied, bijvoorbeeld Nederland, dan zal men daar een grote hoeveelheidheid opslagruimte voor beschikbaar moeten stellen. Het streven is dan ook niet gericht in de creatie van één grote gegevensbank, maar in de uitwisselbaarheid van de gegevens van meerdere gegevensbanken. Zeker gezien de toename van de hoeveelheid geografische gegevens, de inwinning verloopt ook steeds meer geautomatiseerd, is het een noodzaak dat verschillende bestanden aan elkaar gekoppeld kunnen worden en dat (deel)resultaten van analyses kunnen worden uitgewisseld.

Voor het uitvoeren van een ruimtelijke analyse worden eerst de betreffende gegevens verzameld en vervolgens gecombineerd in één gegevensbank om daarna de analyse uit te voeren. Er zijn suggesties om dit proces in de toekomst anders te laten verlopen. In plaats van de gegevens te kopieren en weer opnieuw op te slaan kan men ook het gebruik van de gegevens via een netwerk toestaan, zonder dat deze direct opnieuw moeten worden opgeslagen. Bij de analyse worden dan alleen die gegevens betrokken die een rol spelen en de eigenaar van de gegevens hoeft niet de hele gegevensbank af te staan voor het gebruik van slechts enkele gegevens. Niet de gegevens worden dus uitgewisseld maar een deel van de analyse. De resultaten van deze deelanalyses worden verzameld en gecombineerd bij de eindgebruiker.

De weergave van de gegevens en de verkregen resultaten zou op eenzelfde wijze kunnen verlopen. Naast of in plaats van geografische gegevens kan men ook een wijze van weergave opnemen in een gegevensbank. Deze informatie zou tevens in de begeleidende informatie bij ruimtelijke gegevens (de zogenaamde Meta-Informatie) kunnen worden opgenomen. De eindgebruiker zou vervolgens via een keuze in de legenda (het verklarende deel van een kaart) kunnen aangeven welke vorm van weergave de voorkeur heeft of een reeds bepaalde voorkeur voorgeschoteld kunnen krijgen. Er zouden dan naast de bestaande clearinghouses voor geografische informatie ook clearinghouses met weergave informatie kunnen worden ingericht. Op deze plekken zouden agenten gewezen kunnen worden op bronnen die weergave informatiebevatten en elkaar kunnen leren waar bepaalde informatie voorkomt en hoe verschillende weergavevormen worden gewaardeerd door eindgebruikers. Deze kennels voor agenten vormen een kennisstructuur bovenop de datastructuur van de geografische gegevens.

Het ter beschikking stellen van specialistische kennis kan ook nadelig werken. De keuze neemt toe waardoor ook de mogelijkheid tot verwarrende presentatie van de gegevens toeneemt. Het is belangrijk te beseffen dat bij weergave van thematische informatie toepassing van kennissystemen vrijwel onmogelijk is, tenzij goed te voorspellen valt wat voor informatie wordt weergegeven. Bij een vrije keuze van exemplarische informatie voor weergave kan het best worden uitgegaan van standaard (of gestandaardiseerde) elementen die vaak in kaarten voorkomen. Hieronder vallen gegevens zoals topografie, weer/klimaat en landbedekking. De ervaringen hiermee opgedaan kunnen gebruikt worden om meer thematische onderwerpen zoals demografische gegevens op te nemen. Er zijn reeds diensten en bedrijven zoals RAVI (Raad voor Vastgoed Informatie) en de Topografische Dienst die overwegen voorbeelden van weergave van door hen geleverde gegevens ter beschikking te stellen.