Problemy prowadzenia analiz sieciowych w przestrzeni trójwymiarowej z wykorzystaniem oprogramowania Network Analyst (ArcGIS) i pgRouting (PostGIS)

Ewa Dębińska
ORCID: 0000-0002-5152-8628
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza
Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska
Katedra Geomatyki
Polska

Piotr Cichociński
ORCID: 0000-0002-8633-1235
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza
Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska
Katedra Geomatyki
Polska

Katarzyna Krystek
ORCID: 0000-0002-0136-3458
GISonLine
Polska

Streszczenie

Wśród oprogramowania dającego możliwości przeprowadzania analiz sieciowych czołowe miejsca zajmują: będący w ofercie firmy Esri pakiet ArcGIS z rozszerzeniem Network Analyst oraz rozszerzenie pgRouting dla bazy danych przestrzennych PostGIS.
Celem pracy było wykazanie cech wspólnych i różnic, jakie wiążą się z prawidłowym przeprowadzeniem trójwymiarowych analiz sieciowych w tych programach oraz z właściwą prezentacją uzyskanych wyników.
Stwierdzono, że zarówno oprogramowanie komercyjne, jak i wolne oprogramowanie oferuje poprawnie działające narzędzia do analiz sieciowych w przestrzeni 3D. W programie ArcGIS szczególnie istotne było właściwe przygotowanie danych 3D, czego nie ułatwiają możliwości edycyjne i wizualizacyjne dostępnych narzędzi. Konieczne było zaproponowanie własnego rozwiązania w zakresie kontroli poprawności topologicznej. Analizy 3D są wykonywane dokładnie tak samo jak analizy 2D. Jednak w praktyce okazuje się, że prezentacja wyników analiz w środowisku 3D jest utrudniona, a niektóre opcje dostępne w 2D, w środowisku 3D nie działają poprawnie.
Moduł pgRouting domyślnie ograniczony jest do przestrzeni dwuwymiarowej, lecz dzięki dostępności kodu źródłowego możliwa była autorska modyfikacja odpowiednich funkcji, co pozwoliło na przejście do przestrzeni 3D. Baza danych przeznaczona do przeprowadzania analiz sieciowych musi spełniać specyficzne wymagania stosowanych algorytmów i w związku z tym konieczne było jej zbudowanie w wieloetapowym procesie, który nie w każdym przypadku może być zautomatyzowany. PostGIS, podobnie jak inne systemy zarządzania bazami danych, nie dysponuje własnymi narzędziami do wizualizacji danych i wyników, dlatego niezbędne było wskazanie dodatkowego oprogramowania zapewniającego taką funkcjonalność.

Przesłano 8.01.2017 Zaakceptowano 6.09.2017 Opublikowano 30.09.2017

Słowa kluczowe:

modelowanie 3D; baza danych przestrzennych; wnętrze budynku; nawigacja 3D; wizualizacja; wyznaczanie tras

Pełny tekst:

PDF

Bibliografia

Cichociński P., Dębińska E., 2012: Badanie dostępności komunikacyjnej wybranej lokalizacji z wykorzystaniem funkcji analiz sieciowych. Roczniki Geomatyki t. 10, z. 4(54): 41-48, PTIP, Warszawa.

Denis F., 2015: Building Information Modelling – Belgian Guide for the construction Industry. http://www.groupseco.com/sites/default/files/the-guide-to-bim_0.pdf

Dijkstra E.W., 1959: A note on two problems in connexion with graphs. Numerische Mathematik 1: 269-271.

Domínguez B., García Á.L., Feito F.R., 2012: Semiautomatic detection of floor topology from CAD architectural drawings. Computer-Aided Design 44(5): 367-378.

Harris K.M., 2015: Developing a Custom ESRI Facilities Data Model: Whole Building Management Exploring BIM Supported GIS Model. Volume 17, Papers in Resource Analysis. 12pp. Saint Mary’s University of Minnesota Central Services Press. Winona, MN. http://www.gis.smumn.edu/GradProjects/HarrisK.pdf

INSPIRE, 2013: D2.8.III.2 INSPIRE Data Specification on Buildings – Technical Guidelines. http://inspire.ec.europa.eu/file/1533/download?token=ouzQkBuP

Jamali A., Rahman A.A., Boguslawski P., Kumar P., Gold C.M., 2017: An automated 3D modeling of topological indoor navigation network. GeoJournal 82(1): 157-170.

Karas I.R., Batuk F., Akay A.E., Baz I., 2006: Automatically extracting 3D models and network analysis for indoors. [In:] Innovations in 3D Geo Information Systems: 395-404, Springer Berlin Heidelberg.

Klepeis N.E., Nelson W.C., Ott W.R., Robinson J.P., Tsang A.M., Switzer P., Engelmann W.H., 2001: The National Human Activity Pattern Survey (NHAPS): A resource for assessing exposure to environmental pollutants. Journal of Exposure Analysis and Environmental Epidemiology 11(3): 231-252.

Koo J., Kim Y.S., Kim B., 2012: Estimating the impact of residents with disabilities on the evacuation in a high-rise building: a simulation study. Simulation Modelling Practice and Theory 24: 71-83.

Li X., Hijazi I., Xu M., Lv H., El Meouche R., 2016: Implementing two methods in GIS software for indoor routing: an empirical study. Multimedia Tools and Applications 75(24): 17449-17464.

Open Geospatial Consortium, 2012: OGC City Geography Markup Language (CityGML) Encoding Standard. https://portal.opengeospatial.org/files/?artifact_id=47842

Open Geospatial Consortium, 2016: OGC IndoorGML – with Corrigendum. http://docs.opengeospatial.org/is/14-005r4/14-005r4.html

Parkitny Ł., Lupa M., Materek K., Inglot A., Pałka P., Mazur K., Kozioł K., Chuchro M., 2013: Koncepcja i opracowanie Geoportalu AGH. Roczniki Geomatyki, t. 11, z. 3(60): 79-85, PTIP, Warszawa.

PN-EN 81-73:2006: Przepisy bezpieczeństwa dotyczące budowy i instalowania dźwigów – Szczególne zastosowania dźwigów osobowych i towarowych – Część 73: Funkcjonowanie dźwigów w przypadku pożaru.

Pu S., Zlatanova S., 2005: Evacuation route calculation of inner buildings. [In:] PJM van Oosterom, S Zlatanova & EM Fendel (Eds.), Geo-information for disaster management: 1143-1161, Springer Verlag, Heidelberg.

Słowikowski R., Fijałkowska A., Chmiel J., 2014: System informacji przestrzennej dla wsparcia zarządzania budynkiem uczelni na przykładzie Politechniki Warszawskiej. Roczniki Geomatyki t. 12, z. 4 (66): 437-444, PTIP, Warszawa.

Vanclooster A., Ooms K., Viaene P., Fack V., Van de Weghe N., De Maeyer P., 2014: Evaluating suitability of the least risk path algorithm to support cognitive wayfinding in indoor spaces: an empirical study. Applied Geography 53: 128-140.

Xiong Q., Zhu Q., Du Z., Zlatanova S., Zhang Y., Zhou Y., Li Y., 2017: Free multi-floor indoor space extraction from complex 3D building models. Earth Science Informatics 10(1): 69-83.

Yuan J.P., Fang Z., Wang Y.C., Lo S.M., Wang P., 2009: Integrated network approach of evacuation simulation for large complex buildings. Fire Safety Journal 44(2): 266-275.