05 GML nie taki straszny

Na konferencji naukowo-technicznej wygłosiłem referat pt. "Czy GML usprawnił funkcjonowanie geodezji?". Konferencję organizowało Stowarzyszenie Geodetów Polskich oddział w Katowicach. Poniżej umieszczam prezetnację z kometnarzem.

Nazywam się Szymon Szczerba i od kilkunastu lat pracuję jako geodeta oraz programista równolegle. W geodezji mam doświadczenie przy pracach typu:

• podziały nieruchomości,
• rozgraniczenia nieruchomości,
• modernizacje ewidencji gruntów i budynków,
• wznowienia znaków granicznych / wyznaczenia punktów granicznych,
• ustalenia przebiegu granic działek ewidencyjnych,
• mapy do celów projektowych,
• geodezyjne inwentaryzacje powykonawcze,
• łącznie ponad 2000 zleceń, w tym wiele dużych robót.

Jeśli chodzi o programowanie to w wyniku mojej pracy zrealizowałem następujące aplikacje:

• Apigeo,
• AcadGEO,
• Walidator GML 2015 (program do kontroli plików GML w oparciu o rozporządzenia z 2015 r.),
• Walidator GML 2021 (program do kontroli plików GML w oparciu o rozporządzenia z 2021 r.),
• Program do Faktur,
• oraz cały szereg drobnych programów - głównie związanych z działalnością firmy geodezyjnej.

Na początek cofniemy się do dawnych czasów i w skrócie telegraficznym omówię Wybrane, ówczesne sposoby zapisu danych. Mamy XXXI wiek przed naszą erą. Na tym powyższym widzimy Tabliczkę Klinową, która jest kopią notatek sporządzonych przez starożytnego sumeryjskiego astronoma, który obserwował niebo. Jest to tzw. Planisfera Sumeryjska.

Przeskakujemy teraz do XVI wieku przed naszą erą. Tutaj znowu mamy Tabliczkę Klinową, Tym razem już ze Starożytnego Babilonu, A dokładnie z miast Nippur, które niegdyś było stolicą Sumerów. Przedstawia ona skomplikowaną sieć rowów i kanałów irygacyjnych, Które są przedstawione liniami, A także szereg miast i posiadłości, przedstawionych za pomocą kół. Jest ona wyjątkowa, ponieważ w ogóle powstała mapa tego obszaru. Posiadłości ziemskie w Mezopotamii były zazwyczaj opisywane, a nie rysowane. Niewątpliwie powstała w celach administracyjnych.

Tym razem jesteśmy w XII wieku przed naszą erą w Starożytnym Egipcie, W którym to wykonano mapę na papirusie stosując już atrament. Tutaj widzimy Papirus Turyński, który jest najstarszą znaną mapą świata o znaczeniu topograficznym, Jak i uznawana jest za pierwszy System Informacji Geograficznej. Przedstawia on również mapę geologiczną, na której znajdziemy zaznaczone: typy skał oraz informacje o wydobywaniu i górnictwie.

Robimy teraz wielki krok do przodu i przenosimy się do Rzymu w II wieku naszej ery. Ten kawałek mapy wykonany jest w marmurze w skali 1 : 240, Na którym przedstawiono obiekty handlowe. Przypuszcza się, że opracowano taką mapę dla całego miasta, jednak zachował się tylko taki kawałek.

Nadal mamy II naszej ery i przenosimy się do Chin. Dokładnie jest rok 105, w którym Chińczyk Cai Lun wymyślił proces produkcji papieru, Który do Europy dotarł dopiero w XI wieku, a do Polski w XV wieku.

W końcu dotarliśmy do Polski, a dokładnie do Pucka w 1634 roku, Gdzie Król Władysław IV Waza, na potrzeby przygotowań do wojny ze Szwedami zlecił wykonanie mapy miasta.

Przechodzimy do XX wieku, a dokładnie do drugiej jego połowy. W tym czasie w instrukcji K1 opracowano zasady do sporządzenia pierworysu mapy zasadniczej oraz folii kartograficznej.

Rzutem na taśmę przechodzimy do XXI wieku, jego I dekady. W tym czasie zaczęliśmy stosować programy do tworzenia map w wersji cyfrowej, które przekazywaliśmy do projektanta. Natomiast ciągle w ośrodkach dominowały mapy w wersji analogowej.

W kolejnej dekadzie, dokładnie w 2013 roku, wprowadzono przepisy wykonawcze do ustawy PGiK: BDOT500, GESUT, EGiB i inne. W tych rozporządzeniach pojawiły się pierwsze schematy XSD. Czyli dowiedzieliśmy się jak ma wyglądać struktura pliku GML.

Tym sposobem dotarliśmy do 1 stycznia 2023 roku, czyli do obowiązku przekazywania pliku GML do ośrodka wraz z operatem technicznym. Tutaj widzimy model dzisiejszego systemu, mianowicie: wykonawca zgłasza robotę w ośrodku, ośrodek wydaje materiały do zgłoszenia, wykonawca w zależności od celu zgłoszonej pracy wykonuje prace terenowe, kameralne, w wyników których przekazuje operat do ośrodka, ośrodek weryfikuje i wprowadza operat do zasobu. Jakie są punkty krytyczne w tym modelu? Pierwszy i najważniejszy punkt tego modelu to stan bazy danych w ośrodku dokumentacji geodezyjnej i kartograficznej. Zgłaszając robotę do ośrodka chcemy otrzymać, między innymi poprawny plik GML. Opracowany zgodnie z literą prawa. Tak samo, jak my wykonawcy, mamy obowiązek przekazać poprawny plik gml na zakończenie roboty. Drugim krytycznym punktem tego systemu jest właśnie Wykonawca, który zasila bazę danych. Małe wtrącenie: Kiedyś głównym kryterium było to, czy w danym ośrodku się dobrze robi, kolokwialnie mówiąc, A teraz: główne kryterium jest to: jakiego GMLa dostaniemy z danego urzędu. Dlaczego? Bo obecnie najlepiej pracuje się w ośrodkach, gdzie baza prowadzona jest zgodnie z przepisami, Czego konsekwencją jest poprawnie wyeksportowany plik GML z systemu. Przeciwieństwem tego mamy bazę danych w architekturze typu SPAGETTI, Z której GML wygląda jak wyrób czekoladopodobny, czyli: w jednym pliku dostajemy obiekty w wersji 2015 i z 2021, albo niezgodne ani z jednym, a ni z drugim schematem obiekty.

Mam głęboką nadzieję, że powiatowe bazy danych zostaną szybko dostosowane do przepisów prawa i przeciwnicy cyfryzacji nie będą mieli paliwa do dalszej jazdy :-)

Wróćmy do punktu krytycznego, jakim jest Wykonawca. Kilka lat temu opracowałem zbiór procesów, które zachodzą przy realizacji prac geodezyjnych. Zrobiłem to po to: żeby wykazać gdzie są miejsca newralgiczne, żebyśmy wiedzieli gdzie jest największe ryzyko, jak się przed nim zabezpieczyć, oraz jaką wiedzę trzeba posiadać, żeby daną czynność robić. Tutaj widzimy cały schemat Mapy do Celów projektowych (to nieczytelne) A tam jego wycinek (w powiększeniu), czyli Opracowanie Operatu Technicznego. W zasadzie jest to moment, w którym mamy już wszystko gotowe. Jesteśmy po pomiarze. Zaktualizowaliśmy swoją bazę, czy też mapę, jak kto woli. I przygotowujemy już dokumentację, czyli operat techniczny, do którego obowiązkowo dostarczamy GML. Skąd go bierzemy? Eksportujemy go w programie, w którym aktualizowaliśmy mapę. Fizycznie go nie tworzymy. Program robi go za nas. Skąd bierze dane, żeby go utworzyć? Z naszej lokalnej bazy danych, której prezentacją graficzną jest mapa. Więc to nie GML jest straszny, tylko konieczna jest wiedza jak dokonać aktualizacji mapy (bazy pod spodem).

Co tu trzeba wiedzieć? Że są trzy podstawowe operacje na obiektach, taki jak: utworzenie nowego, modyfikacja, usuwanie. Te same wykonywaliśmy również na pierworysach, więc tutaj zaskoczenia nie ma. To co się zmieniło, to to że elementy na naszej mapie mają charakter obiektowy, które mają powiązania topologiczne z innymi obiektami. Czy dla geodety jest tu jakaś niespodzianka. Nie sądzę. To co doszło nowego to atrybuty do tych obiektów. Niektóre są czysto opisowe, a niektóre mają wpływ na wygląd naszego znaku kartograficznego. Ale to jest wiedza, która opisana jest w prawie, które mamy obowiązek znać.

Między innymi jest to rozporządzenie w sprawie baz danych obiektów topograficznych oraz mapy zasadniczej. Z niego wynika jakie geometrie możemy stosować: punkt (na mapie będzie mieć reprezentację w postaci jakiegoś bloku) zbiór punktów, linia łamana, zbiór linii łamanych, wielokąt, zbiór wielokątów. Nie ma tutaj: łuku, czy też okręgu.

Natomiast jeśli chodzi o atrybuty, to też powinniśmy je znać jak własną kieszeń. Jak patrzę na to rozporządzenie to zastanawiam się kiedy się ono znowu zmieni! Pierwsza wersja była w 2013 roku, po drodze drobna kosmetyka w 2015, aż w końcu mamy drugą wersję z 2021roku. Stąd nasuwa mi się pytanie.

Czy teraz czeka nas już okres stabilizacji i spokoju? Czy możemy założyć następujący scenariusz? Nauczę się teraz tych wszystkich BODTów, GESUTów, EGiBów I będę mieć już spokój przez wiele lat. Nie sądzę, z dużym prawdopodobieństwem możemy założyć, że zmiany wkrótce na pewno nastąpią. Dlaczego? Mocno upraszczając mamy dwie sytuacje: pierwsza, gdy regulacje prawne tworzą nowe zasady, czy też nowe technologie – przykład – wcześniej omawiane rozporządzenie, druga, gdy nowe technologie wymuszają zmiany w przepisach, tak jak to miało miejsce, kiedy wchodziły GPSy, nie było przepisów, które regulowały kwestie dziennika, czy też samego pomiaru. Standardy weszły później.

Co jest teraz przyczyną, że czaka nas okres kolejnych zmian. Tacy ludzie jak: Elon Musk, Sam Altman, Czy Wojciech Zaremba, Którzy są współtwórcami firmy OpenAI, a ta właśnie wypuściła swój flagowy produkt CHAT GPT. Możemy być dumni, że nasz rodak bierze w tym udział.

Tak wygląda fragment ekranu na czacie. CHAT GPT pod spodem ma zaszytą sztuczną inteligencją z którą możemy pisać. Tutaj jest pole zapytań, gdzie wpisałem: Napisz CV używając słów: geodeta, 15 lat doświadczenia. Otrzymałem odpowiedź w postaci zgrabnie napisanego CV. Na powyższym slajdzie widać tylko część, a w zasadzie sam początek.

Następnie poprosiłem o przygotowanie oferty na Mapę Do Celów Projektowych używając słów: 1500 zł, 2 miesiące, wznowienie znaków granicznych osobno do wyceny. W odpowiedzi otrzymałem bardzo dobrze napisaną ofertę, którą po lekkich poprawkach można wysłać do klienta.

Tym razem w zapytaniu wpisałem: W Polsce 1 stycznia 2023 roku wprowadzono obowiązkową wymianę danych za pomocą formatu gml. Napisz mi w 10 punktach najważniejsze zagadnienia związane z gml. Bardzo ładna odpowiedź, poza punktem 5, gdzie jest mowa o zastąpieniu poprzednich standardów, gdzie były dopuszczone formaty: dxf, dwg, czy csv. Skąd wymyślił taką odpowiedź, pewnie korzystając z rozporządzenia w sprawie Krajowych Ram Interoperacyjności… Gdzie były te formaty dopuszczone. Jednak standardy nigdy nie dopuszczały formatu csv jako podstawowego do przenoszenia danych geodezyjnych.

Skoro ten CHAT jest taki fajny, to idziemy o krok dalej.. Tym razem, poprosiłem go, żeby napisał funkcje do transformacji współrzędnych. Odpowiedział mi taką funkcją, w języku C#, Dlaczego w C#? Wcześniej go sprawdzałem jaką wiedzę posiada jeśli chodzi o ten język. A CHAT działa tak, że pamięta kontekst wcześniejszej rozmowy. Tutaj nawet zrobiłem sobie osobną zakładkę C#. Nie mogłem się oprzeć wrażeniu i postanowiłem, że razem z CHATEM napiszę walidator do plików GML.

Efekt tego był taki. Powstała aplikacja konsolowa, która sprawdzała poprawność pliku GML w wersji 2021. Na ekranie widzimy listę błędów, z dosyć rozbudowanym, nie do końca czytelnym komunikatem.

Więc, poprawiłem już ręcznie kod, który wygenerował CHAT: dopisując okienko, poprawiłem komunikat błędu, dodałem numer linii, gdzie jest błąd, dopisałem edytor tekstu, w którym wyświetlam zawartość pliku GML, gdzie po zaznaczeniu błędu. Program przechodzi do odpowiedniej linii. Wszystko to łącznie zajęło mi 3 godziny.

Nie napracowałem się za dużo, więc stwierdziłem, że udostępnię ten walidator za darmo. Jest do pobrania na stronie acadgeo.pl. Dla mnie CHAT GPT jest równocześnie: Fascynujący i Przerażający. GML przy tym nie wydaje się taki straszny. Jest coś co sztuczna inteligencja ma wspólnego (tutaj CHAT GPT) z plikiem GML. Mianowicie, żeby mogła ona powstać potrzebowała ogromnej ilości danych, które są jej paliwem. Takim samym paliwem są dane, które przenosimy za pomocą formatu GML. Gdzie jakość tego paliwa możemy sprawdzić za pomocą walidatora.

Prezentację rozpocząłem od tabliczki z pismem klinowym. Jakie są różnice w tworzeniu danych kiedyś i dzisiaj? Kiedyś odpalaliśmy piec, dzisiaj odpalamy – potocznie mówiąc – komputer. Kiedyś na uformowanej glinie odciskaliśmy znaki, dzisiaj to samo robimy za pomocą myszki i klawiatury, kiedyś do zapisu wprowadzonych danych używaliśmy ognia, dzisiaj używamy skrótu na klawiaturze CTRL+S. To co jest dzisiaj absolutną przewagą to możliwość eksportu TEGO STRASZNEGO GMLa.

Geodeci często używają określenia, że nie są informatykami. Chodzi o to, że uważają że wykonają prace wykraczające poza sferę klasycznej geodezji. Analizowałem procesy, które zachodzą podczas realizacji prac geodezyjnych i nie znalazłem takich, które powinni wykonywać wyłącznie informatycy. Jeśli do swojej pracy wykorzystujemy komputer z oprogramowaniem to siłą rzeczy musimy mieć o tym jakieś pojęcie. Jasne, że związane ono jest z informatyką. Dlatego obsługa komputera, programów i podstawowa wiedza z zakresu narzędzi informatycznych mieści się zakresie abecadła geodezyjnego. Powiem więcej. Każdy inżynier powinien znać podstawy programowania. Tak samo jak fizykę, chemię, itd. Tak wygląda dzisiejszy świat

Nawiązując do dawnych czasów, kiedyś osoba, która tworzyła z gliny tabliczkę klinową musiała wiedzieć jak ją później uwiecznić. Trzeba było rozpalić w piecu, następnie wrzucić tabliczkę i wyjąć w odpowiednim czasie. Czy to zadanie mieściło się w zakresie kompetencji twórcy tabliczki? Oczywiście, że tak.

Później jak używano marmuru to mierniczy musiał posiadać zdolności kamieniarza.

Całkiem niedawno, jak kreśliliśmy na pierworysach to wymagane były zdolności manualne, takie jak kreślenie rapidografem. Tutaj raczej nikt nie ma wątpliwości.

Dzisiaj technologia poszła do przodu i do tego celu posługujemy się narzędziami informatycznymi, z którymi musimy sobie radzić. Jeśli przymkniemy na nią oko to pozostaniemy na marginesie, co dalej będzie skutkować wykluczeniem branżowym.

GML jest tylko nośniekiem danych. Nic więcej. To aplikacje mają dbać o to, żeby tworzyć go zgodnie z przepisami. Na zakończenie dodam, że z perspektywy ponad 5000 lat wolę używać narzędzi informatycznych zamiast dłuta, czy rapidografu.