Teknisk rapport SIS-TR 22:2017

Transkript

1 Teknisk rapport SIS-TR 22:2017 Publicerad/Published: Utgåva/Edition: 2 Språk/Language: svenska/swedish ICS: ; ; ; ; ; ; Geografisk information Vattensystem Handbok Geographic information Water Systems Handbook

2 Standarder får världen att fungera SIS (Swedish Standards Institute) är en fristående ideell förening med medlemmar från både privat och offentlig sektor. Vi är en del av det europeiska och globala nätverk som utarbetar internationella standarder. Standarder är dokumenterad kunskap utvecklad av framstående aktörer inom industri, näringsliv och samhälle och befrämjar handel över gränser, bidrar till att processer och produkter blir säkrare samt effektiviserar din verksamhet. Delta och påverka Som medlem i SIS har du möjlighet att påverka framtida standarder inom ditt område på nationell, europeisk och global nivå. Du får samtidigt tillgång till tidig information om utvecklingen inom din bransch. Ta del av det färdiga arbetet Vi erbjuder våra kunder allt som rör standarder och deras tillämpning. Hos oss kan du köpa alla publikationer du behöver allt från enskilda standarder, tekniska rapporter och standardpaket till handböcker och onlinetjänster. Genom vår webbtjänst e-nav får du tillgång till ett lättnavigerat bibliotek där alla standarder som är aktuella för ditt företag finns tillgängliga. Standarder och handböcker är källor till kunskap. Vi säljer dem. Utveckla din kompetens och lyckas bättre i ditt arbete Hos SIS kan du gå öppna eller företagsinterna utbildningar kring innehåll och tillämpning av standarder. Genom vår närhet till den internationella utvecklingen och ISO får du rätt kunskap i rätt tid, direkt från källan. Med vår kunskap om standarders möjligheter hjälper vi våra kunder att skapa verklig nytta och lönsamhet i sina verksamheter. Vill du veta mer om SIS eller hur standarder kan effektivisera din verksamhet är du välkommen in på eller ta kontakt med oss på tel Standards make the world go round SIS (Swedish Standards Institute) is an independent non-profit organisation with members from both the private and public sectors. We are part of the European and global network that draws up international standards. Standards consist of documented knowledge developed by prominent actors within the industry, business world and society. They promote cross-border trade, they help to make processes and products safer and they streamline your organisation. Take part and have influence As a member of SIS you will have the possibility to participate in standardization activities on national, European and global level. The membership in SIS will give you the opportunity to influence future standards and gain access to early stage information about developments within your field. Get to know the finished work We offer our customers everything in connection with standards and their application. You can purchase all the publications you need from us - everything from individual standards, technical reports and standard packages through to manuals and online services. Our web service e-nav gives you access to an easy-to-navigate library where all standards that are relevant to your company are available. Standards and manuals are sources of knowledge. We sell them. Increase understanding and improve perception With SIS you can undergo either shared or in-house training in the content and application of standards. Thanks to our proximity to international development and ISO you receive the right knowledge at the right time, direct from the source. With our knowledge about the potential of standards, we assist our customers in creating tangible benefit and profitability in their organisations. If you want to know more about SIS, or how standards can streamline your organisation, please visit or contact us on phone +46 (0)

3 Denna tekniska rapport är inte en svensk standard. Detta dokument innehåller den svenska språkversionen av SIS-TR 22:2017. Dokumentet ersätter SIS-TR 22:2008, utgåva 1. This Technical Report is not a Swedish Standard. This document contains the Swedish version of SIS-TR 22:2017. The document replaces SIS-TR 22:2008, utgåva 1. Copyright/Upphovsrätten till denna produkt tillhör SIS, Swedish Standards Institute, Stockholm, Sverige. Användningen av denna produkt regleras av slutanvändarlicensen som återfinns i denna produkt, se standardens sista sidor. Copyright SIS, Swedish Standards Institute, Stockholm, Sweden. All rights reserved. The use of this product is governed by the end-user licence for this product. You will find the licence in the end of this document. Upplysningar om sakinnehållet i detta dokument lämnas av SIS, Swedish Standards Institute, telefon Standarder kan beställas hos SIS Förlag AB som även lämnar allmänna upplysningar om nationell och internationell standard. Information about the content of this document is available from the SIS, Swedish Standards Institute, telephone Standards may be ordered from SIS Förlag AB, who can also provide general information about national and international standards. Dokumentet är framtaget av kommittén Vattensystem, SIS/TK 452. Har du synpunkter på innehållet i det här dokumentet, vill du delta i ett kommande revideringsarbete eller vara med och ta fram standarder inom området? Gå in på - där hittar du mer information.

4 Innehåll 1 Orientering Handbok, standard och digitalt material Målgrupp för handboken Vad standarden tar upp Vad standarden inte är till för Effekter av standardisering Objektorientering Bakgrund till standardiseringen Internationell standardisering inom området Vanliga frågor Hur får man tillgång till standarden? Hur får man tillgång till de filer som handboken nämner? När passar standarden? En krånglig standard? Svåra begrepp? Hur gör man? Tillämpningar för samverkan Standardens möjligheter Fil i annat format transformeras till standardens format Databas transformeras till standardens format Fil i standardens format transformeras till annat format Fil i standardens format lagras i en befintlig databas Databas konstrueras enligt standarden Databas kompletteras för finare detaljeringsnivå Direktåtkomsttjänst enligt standarden Referens till standardobjekt Datautbyte utöver standardens omfattning Hur man arbetar med standarden Databehovsanalys Matchning Mappning Transformation Applikationsscheman Restriktioner Metadata Identifierare och namn GML-data GML-scheman Exempel på kodning enligt standarden Exempel med kartor och GML Arbete i GIS Kartrepresentation av GML-filen GML-filen Rotelementet FeatureCollection Beskrivning av ingående företeelser, featuremembers Sjöarna kodas med WS_StandingWater Rinnsträckan mellan sjöarna kodas med WS_RiverReach Nätverket kodas med WS_FlowConnection Grundvatten kodas med WS_GroundWaterBody Utbytesplatsen kodas med WS_GroundWaterSurfaceWaterContact Hydrologiska områden kodas med WS_ContributingArea Observationsplatser kodas med WS_ObservationLocation Del av vattenförekomst kodas med WS_WaterBodyPart

5 5.15 Giltighetstid och olika tidsbeskrivningar Standarden och Inspires dataspecifikation för hydrografi En delmängd av standarden Obligatoriska attribut Voidable Nätverk Förändringar i Inspires dataspecifikation Exempel på verklig tillämpning Framtida tjänster för hydrografiinformation Databas för flera detaljeringsnivåer Mappning av standarden till Inspires hydrografi Förhållandet mellan Inspires geometriska nätverk och standardens logiska nätverk Att använda standardens logiska nätverk

6 1 Orientering 1.1 Handbok, standard och digitalt material Denna tekniska rapport (i detta dokument kallad handboken) är ett komplement till den svenska standarden Geografisk information Vattensystem Regler för nationella tillämpningar och för Inspires hydrografitema, SS (i detta dokument kallad standarden) som publicerades Standarden är reviderad för att även kunna hantera markvatten, grundvatten, snö, is, glaciärer och våtmarker, samt anpassad till Inspires dataspecifikation för hydrografi (i detta dokument kallad Inspires hydrografi). Detta är den andra utgåvan av handboken och den har uppdaterats för att bättre följa innehållet i den reviderade standarden. Standarden och handboken har utarbetats av SIS tekniska kommitté SIS/TK 452, Vattensystem. Kommittén är en av flera som tar fram tillämpningsstandarder för geodata inom SIS. Denna handbok har utarbetats av experter från Sveriges geologiska undersökning (SGU) Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut (SMHI) Lantmäteriet Innehållet i denna handbok ska betraktas som kompletterande text till standarden vilket innebär att den försöker undvika att upprepa text från standarden. Istället finns hänvisningar till aktuellt avsnitt i standarden. Standarden och handboken bör alltså läsas parallellt. Digitalt material som nämns i denna handbok, exempelvis XML-filer, finns tillgängliga på nätet. Se 2.2. En handbok kan ta upp aspekter som standarden inte tar upp men det finns även många aspekter som inte alls tas upp, exempelvis hur objekt ska visualiseras, dvs. med vilka symboler och färger de ska representeras i utskrift eller på bildskärm automatiserade rutiner för skapande av till standarden anpassade databaser, exempelvis i samband med import av GIS-skikt till standardens struktur verksamhetsspecifika attribut för de olika objekttyperna. 1.2 Målgrupp för handboken Handboken vänder sig i första hand till systemutvecklare och systemadministratörer som t.ex. ska bistå en verksamhet i samband med följande aktiviteter: utbyte av geografisk information om vatten uppbyggnad av en geografisk databas över hydrografi utifrån standarden utöka en befintlig vattenmodell med attribut. 1.3 Vad standarden tar upp Standarden hanterar den geografiska representationen av vattensystem. Handboken och standarden hanterar följande aspekter på vatten: 4

7 terminologi inom området vattensystemets inneboende hierarkiska uppbyggnad i olika delar och nivåer hur vattensystem kan representeras i olika detaljeringsnivåer vattensystemet som ett flödesriktigt nätverk med beskriven topologi vattensystem som nätverk där såväl ytvatten som grundvatten kan ingå standardens förhållande till Inspires hydrografi hur en datamängd som följer standarden kan mappas till Inspires hydrografi objektidentiteter, företeelseidentiteter, hydrologiska koder och vissa centrala attribut hur uppdatering av informationen hanteras versionshantering hur giltighetstid kan anges metadata, specifikt kvalitetsrapportering geometrier i flera dimensioner, referenssystem. 1.4 Vad standarden inte är till för Standarden hanterar inte regler för datainsamling generaliseringsregler hydrografiska kartsymboler klassificering av vatten efter dess biologiska eller limnologiska karaktär klassificering av vatten efter administrativ indelning hur enskilda vattenförekomster ska klassas enligt standardens begrepp och applikationsschema indelning av vatten efter språkliga, dialektala eller geografiska varianter, t.ex. tjärn, göl, jokk, bäck, å, älv, flod, sel eller former såsom vik, bukt, delta och dylikt. landytor i vatten, som exempelvis öar (däremot kan den användas för att beskriva av- och tillrinningsområdens utbredning). 1.5 Effekter av standardisering Syftet med standarden för vattensystem är att den ska vara ett stöd, dels vid utbyte av geografisk information om sjöar, vattendrag, vattensystem och grundvatten och dels vid uppbyggnad av geografiska databaser över hydrografi, samt att vara ett komplement till nationella och internationella initiativ kring harmonisering av geografisk information, t.ex. EU:s Inspire-direktiv. Användningen av geografiska informationssystem (GIS) ökar i samhället och därmed behovet av att kunna utbyta geografisk information på ett enkelt sätt. Det finns ett stort behov av att kunna identifiera vattenförekomster med hjälp av unika identiteter, för att enkelt kunna utbyta information om dessa. Insamling av

8 information innebär stora kostnader. Om information i stället för att insamlas på nytt kan inhämtas från en part som redan samlat in den kan besparingar göras. Det finns även ett stort behov av att kunna beskriva svenska vattensystem som sammanhängande och flödesriktiga nätverk i vilka vattnets väg kan följas. Detta gäller t.ex. inom miljöområdet, där man vill kunna följa spridningen av föroreningar i ytvattensystemet, ta fram källfördelningar för olika ämnen och kunna göra scenarioberäkningar för olika åtgärdsprogram. Implementationen av EU:s ramdirektiv för vatten innebär en ytterligare fokusering på denna typ av frågeställningar. I samband med målanalysen inledningsvis i standardiseringsarbetet lyftes många fördelar med en standard fram. En standard för vattensystem ger bl.a. väldefinierade begrepp med väl valda termer och som harmoniserar med internationella krav inom ett välavgränsat område en tillämpningsmodell som beskriver struktur och innehåll för tillämpningar som hanterar ytvatten stöd för ett effektivt och rationellt informationsutbyte möjlighet till simulering av flöden (av allt som kan transporteras av vatten). Sammanfattningsvis kan man säga att standarden innebär att det blir enklare att utbyta information inom och mellan organisationer enklare att sambearbeta data från olika producenter enklare att utveckla långsiktigt användbara applikationer kostnadseffektivare att samla in data med god kvalitet enklare att generalisera data mellan olika skalområden enklare att byta system och systemleverantör enklare att leva upp till internationella åtaganden, såsom EU:s ramdirektiv för vatten möjligt att ta fram information som ofta saknas i dag, t.ex. nätverksbildade data med korrekt flödesriktning. 1.6 Objektorientering Informationshanteringen i standarden bygger på objektorienterade processer, metoder och systemlösningar. Kraven på de informationssystem som ingår är att de ska stödja en objektorienterad process från ajourhållning till tillhandahållande. Med objekt menas här verksamhetsobjekt, dvs. beskrivningar av företeelser i omvärlden som känns igen från den vardagliga verksamheten. Objekten beskriver företeelser som sjöar och mätstationer. Specialiseringar av objekt kan förekomma; ytvatten delas t.ex. in i bl.a. sjöar och rinnsträckor. Varje objekt bär med sig en beskrivning om vad som gäller generellt för objekttypen och av vad som gäller specifikt för det enskilda objektet. Ett objektorienterat arbetssätt innebär att verklighetens företeelser lagras som objekt med olika egenskaper, däribland geometri, och inbördes relationer till varandra. Standarden stödjer endast dataöverföring av objektorienterade data. Databaser som inte är objektorienterade är betydligt svårare att utbyta data med, bl.a. eftersom det är svårt att avgöra om man avser samma objekt på olika ställen. 6

9 En användare av en objektorienterad databas kan välja ett visst objekt, t.ex. en älv. Användaren kan då peka på en egenskap hos älven såsom namnet, flödet eller tillrinningen. Tekniken gör det också möjligt att skapa resurssnåla ajourhållningsrutiner, t.ex. att man inte behöver skicka hela datamängden en gång till vid förändringar utan endast själva förändringen. En användare av en icke-objektorienterad databas kan t.ex. finna namnet på en älv på en karta genom att namnet råkar stå intill älven. Användaren kan emellertid inte få fram andra egenskaper hos älven eller med automatik finna samma älv i något annat system. Dessutom är älven troligen uppdelad på olika kartblad som inte hänger ihop. I den objektorienterade databasen har älven en unik identitet och med hjälp av den kan man koppla information till objektet och även knyta objekten till andra objekt. Identiteten hanteras med hjälp av en kod en identifierare. Det är viktigt att identifieraren inte är informationsbärande, det vill säga den ska inte ha några beroenden till omvärlden utan endast vara unik. Varje företeelse i verkligheten, såsom älven i detta exempel, har en identitet. Företeelseidentiteten följer med älven i alla dess representationer i databaser och vid datautbyte, på samma sätt som ett personnummer följer med en person. Företeelseidentiteten skulle kunna utgöras av ett nummer i SMHI:s register, farledsregisteridentitet i Sjöfartsverkets register eller vattenförvaltningens vattenförekomstidentiteter. I dag kan en företeelse ha olika identiteter hos olika aktörer. Detta ger upphov till problem såsom missförstånd och förvirring. Vid datautbyte är det nödvändigt att komma överens om en enda företeelseidentitet som gäller. På sikt bör man sträva efter att endast en part sätter företeelseidentiteten. En företeelse i verkligheten kan representeras i många versioner, skalor eller dylikt i en databas. Därför behöver ett objekt i en databas utöver ovanstående företeelseidentitet även en unik objektidentitet. Varje version av ett objekt får då en unik identitet så att databasen ska kunna hålla isär de olika versionerna. 1.7 Bakgrund till standardiseringen Den målmodell som togs fram inledningsvis i standardiseringsarbetet identifierar ett stort antal intressenter till standarden bl.a. Lantmäteriet, SMHI, Sjöfartsverket, SGU, Naturvårdsverket, Vattenmyndigheterna, länsstyrelserna, Jordbruksverket, kommuner, Trafikverket och vattenkraftsindustrin. Listan nedan visar utdrag av vad dessa intressenter önskade få ut av standarden. Förbättra möjligheterna att överföra data mellan och sambearbeta data från olika användare. Förbättra möjligheterna att jämföra, bearbeta, analysera och utvärdera resultat från olika aktörer/utförare. Undvika missförstånd i kommunikation med andra aktörer. Undvika att det blir dyrt eller omöjligt att harmonisera data i efterhand. Undvika stora arbetsinsatser för att få data från olika myndigheter att passa ihop. Införa unik id-sättning för kodning av gemensamma företeelser. Ensa begrepp och redovisning av datakvalitet. Underlätta kravställande till utförare och konsulter. Undvika dubbelarbete och svårigheter vid informationsutbyte. Skapa förutsättningar för en effektiv rapportering till EU. Inventera vilka datamängder som uppfyller standarden. Möjlighet att komplettera med egna attributdata. 7

10 Inventera olika aktörers gemensamma attribut. Underlätta framtagning av beslutsunderlag. Möjlighet att skapa enhetliga referensdata. Möjliggöra ökad kvalitet på levererade data. Skapa ett enhetligt sätt att beskriva delar av vattensystem. Underlätta framtagning av underlag för beställning av analyser etc. 1.8 Internationell standardisering inom området Standarden bygger på de internationella standarderna om geografisk information ISO serien. Dessa standarder är i stor utsträckning också europeisk (EN) och svensk standard (SS). Mer information om ISO/TC 211, Geographic information, den internationella tekniska kommittén som utarbetat och utvecklar ISO serien finns på Inom det europeiska standardiseringsorganet CEN ryms samtliga EU-länder plus EFTA-länderna Norge, Schweiz och Island. När ett nytt standardiseringsärende startar inom SIS eller något annat CEN-lands formella standardiseringsorgan är man skyldig att göra en så kallad notifiering till CEN. På detta sätt kontrollerar man om det redan finns en Europastandard eller nationell standard inom samma område i något av CEN-länderna, innan en nationell standard fastställs. Huvudskälet till detta är att undanröja handelshinder. För mer information om CEN, se När det gäller standarden så finns inte någon motsvarighet vare sig bland CEN-, ISO- eller nationella standarder någonstans. Däremot beskriver Inspires dataspecifikation för hydrografi hur hydrografiinformation ska tillhandahållas på europeisk nivå för att överensstämma med Inspiredirektivets krav. Inspires dataspecifikation är tillgänglig på nätet: Det kan även finnas icke-formella standarder som tillämpas på olika håll i världen. 2 Vanliga frågor 2.1 Hur får man tillgång till standarden? Var kan jag få tag i standarden? Standarden SS :2015, Geografisk information Vattensystem Regler för nationella tillämpningar och för Inspires hydrografitema införskaffas från SIS, Den finns på både svenska och engelska. Sök på för att hitta den. Kostar det något att använda standarden? Nej, standarden är gratis att använda och det finns inga licenskostnader eller skydd i form av patent kopplade till den. Hur ska standarden läsas? I standarden finns tre huvudavsnitt: begrepp (termer, definitioner och förkortningar), grundläggande förutsättningar samt applikationsscheman. Begreppen beskriver företeelser i den verkliga världen och hur de förhåller sig till varandra samt Inspire och klassrelaterade termer. 8

11 I avsnittet grundläggande förutsättningar beskrivs bl.a. överensstämmelsenivåer, datastruktur, identifierare samt datakvalitet och metadata. Applikationsschemat bygger på begreppen och beskriver hur dessa företeelser och relationer ska representeras i ett informationssystem. De båda avsnitten beskriver på sätt och vis i stort sett samma saker men olika aspekter av dem. I standarden, , definieras t.ex. vad en rinnsträcka är och hur den förhåller sig till andra vattenförekomster. I standarden, , anges informationsbehovet för objekttypen WS_RiverReach, som motsvarar företeelsetypen rinnsträcka. Exempel på egenskaper hos en rinnsträcka är geometri, längd, bredd och lutning. Relationer till andra objekttyper beskrivs också, på ett sätt som t.ex. kan implementeras i en databas. Standardens bilaga C innehåller en korsreferenslista mellan begrepp och klasser i applikationsschemat. Finns standarden på något annat språk? Ja, standarden finns även på engelska. Vad händer om det upptäcks felaktigheter i standarden? Allvarliga tekniska felaktigheter eller tvetydigheter som upptäcks i en fastställd och publicerad standard åtgärdas med ett rättelseblad (korrigendum). Det är också normalt att standarder revideras med några års mellanrum. Då korrigeras naturligtvis upptäckta fel men framför allt reviderar man för att nya behov har uppstått. Kommittén ansvarar för förvaltning och revidering av standarden. 2.2 Hur får man tillgång till de filer som handboken nämner? Var finns filerna? Filerna finns att hämta på Vilka filer finns? De filer som finns är GML-scheman, alltså de XML-scheman som beskriver standardens GML-kodning standardens UML-modellfiler för Enterprise Architect GML-filer som motsvarar handbokens exempel andra filer som omnämns i handboken. 2.3 När passar standarden? Vi har våra data i Excel/Access. Kan vi också ha nytta av standarden? Ja, men för att kunna utbyta data enligt standarden behöver man utarbeta någon typ av översättningstabell mellan standarden och den egna applikationen/kalkylbladet. Vill man dessutom överföra data med hjälp av standardens GML-schema krävs någon form av XML-generator. 9