Browsing by Author "Sagris, Valentina"

Now showing 1 - 3 of 3

Land Parcel Identification System conceptual model: development of geoinfo community conceptual model
(2013-03-28) Sagris, Valentina
Käesolevas doktoritöös käsitletakse Põllumassiivide identifitseerimissüsteemi (Land Parcel Identification System, LPIS) Kontseptuaalse Mudeli (LPIS Conceptual Model, LCM) loomist ja selle kasutamist ruumiandmete standardiseerimisel, kvaliteedi hindamisel ja koostoimimisel teiste valdkondade ruumiandmetega. Mudelis käsitletud ruumiandmeid kasutatakse põllumajandustoetuste haldamise ja kontrolli eesmärgil ELi Ühise Põllumajanduspoliitika (ÜPP) raames. ÜPP raames makstavate toetuste haldamiseks on igas EL liikmesriigis asutatud Ühtne haldus-ja kontrollisüsteem (Eestis Põllumajandusregistrite amet, PRIA), mille ruumiandmeid haldav komponent on põllumassiivide register ehk identifitseerimissüsteem. Nõue kaardistada ja registreerida toetuskõlbulik maa on viinud olukorrani, kus põllumajandussektoris on tekkinud suur hulk ruumiandmeid. Viimase aastakümne jooksul on kasvanud ÜPP-ga seotud geoinformaatika sektor Euroopas. ÜPP-ga seotud geoinfo huvigrupp (Spatial Data Interest Community) hõlmab nii andmete tootjaid, haldajaid ja kasutajaid, kui ka IT rakenduste arendajaid ning kaugseire andmete tarnijaid. Vajadus hinnata registrite kvaliteeti ja selle vastavust EL määrustele ning tagada koostalitlusvõime keskkonnaalaseid nõudeid toetavate ruumiandmete ja süsteemidega, kutsus esile LCM-i loomise. Töö eesmärgiks oli edendada kontseptuaalmodelleerimist põlluregistrite ruumiandmete kvaliteedi hindamisel ja teiste geoinfo (eelkõige keskkonnakaitse) valdkondadega koostalitlusvõime arendamisel. LCM väljatöötamise metodoloogia aluseks oli ISO19100 seeria rahvusvaheliste standardite metoodika, mida samuti rakendavad ja laiendavad INSPIRE direktiivi printsiibid ja millele keskendutakse uurimistöö teoreetilises osas. Mudeli peamiseks sisendiks said ÜPP-d reguleeritavates määrustes sätestatud kontseptsioonide põhjalik käsitlus ja olemasolevate töötavate süsteemide analüüs, mis põhineb LPIS küsitluste tulemustel (Milenov ja Kay, 2006; Zieliński ja Sagris, 2008 ja 2009) ja hõlmab erinevate liikmesriikide põlluregistreid. Väitekirjas on keskendutud ÜPP otsetoetuste ärimudeli analüüsile ehk ÜPP toetustesüsteemi põhikontseptsioonidele, tehtud kokkuvõtted ja järeldused 2006. ja 2008. aasta küsimustikust. Küsimustikust saadut info laiendati EL põlluregistrite kvaliteedi hindamise programmi raames. LCM esimese versiooni keskmes on kaks klassi: ReferenceParcel ehk põllumassiiv ja AgriculturalParcel ehk toetustaotluses deklareeritud põld. ReferenceParcel-i klassi ülesandeks on toetuskõlbliku põllumaa identifitseerimine, lokaliseerimine ja pindala määramine. ReferenceParcel täidab „konteineri“ rolli deklareeritavate maatükkide suhtes. Kuid käsitletud põllumassiiviklassi alamtüüpe ning analüüsitud erinevaid põllumajanduslikke maakatte klassifitseerimise ja kaardistamise lähenemisviise EL liikmesriikides. Töö teisel etapil on otsitud võimalusi kahe mudeli – LCM ja Maakatastri infosüsteemi mudeli (Land Administration Domain Model, LADM, ISO 19152) – lõimiseks. Kaks mudelit on omavahel integreeritud uue ruumilise klassi SubCadParsel abil – katastriüksuse sees eristuvad maakatte tüübi alamüksused. Käsitletakse ka mõlema mudeli semantiliselt sarnaseid haldusklasse ja tehakse kindlaks uued seosed kahe mudeliklassi vahel. Ära on toodud põhjalik analüüs, millistes reaalse elu tingimustes võiks toimida kahe mudeli integreerimine. LCM viimane versioon keskendub kahele aspektile: (i) nende klasside modelleerimisele, mis toetavad vastavust keskkonna, tervise ja loomade heaolu majandamisnõuetele ning mis toetavad maa heade põllumajandus- ja keskkonnatingimuste kontrolli; (ii) mudeli kasutamisele põlluregistrite loogilise õigsuse (ehk EL määruste nõuetele vastavuse) testimiseks. Selleks on välja töötatud ISO19105 standardil põhinev testide kogum (Abstract Tests Suite, ATS), mis võimaldab kaardistada olemasolevaid LPIS registreid vastavalt LCM skeemile. ATS töötati välja ja testiti koostöös mitmete EL liikmesriikidega ja selle metodoloogia on osa Euroopa komisjoni poolt kehtestatud LPIS kvaliteedi tagamise raamprogrammist alates 2010. aastast. LCM-i kasutati ka LPIS testimise portaali prototüübi loomisel, mis koondas enda alla OGC ühilduvaid veebiteenuseid. Nende eesmärgiks on võimaldada andmevahetust rahvuslike põlluregistrite ja auditeerijatega Euroopa komisjonist. Eelvalitud põllumassiivide geograafiliste kihtide temaatilist ja positsioonilist õigsust kontrolliti liikmesriikide ekspertide poolt kõrge resolutsiooniga kaugseire andmete taustal. Selleks et võimaldata auditeerijate juurdepääsu kvaliteedikontrolli tulemustele, loodi kolm prototüüp-veebiteenust, kus kasutati LCM-i originaalandmete transformeerimiseks. Edasised uuringud kontsentreeruvad erinevate Euroopa põllumajandussüsteemide kajastamisele põlluregistite andmetes ja nende andmete kasutamise võimalustele põllumajanduspoliitika keskkonnamõju hindamisel. LPIS/IACS põhikontseptsioonid vaadatakse uuesti läbi, nüüd juba mõjuhindamise ja indikaatorite väljatöötamise kontekstis. Teoreetilist arutlust illustreerib kõrge loodusväärtusega põllumajandusmaa (KLV) indikaatorite väljatöötamise näide Jõgevamaal – põlluregistrist saadud detailiderohked andmed lubavad arvutada nii maastiku meetrika kui ka põllumajandusintensiivsuse indikaatoreid, seejuures tüpiseerides põllumajandussüsteemide erinevaid aspekte. Seega, LCM toetab geograafiliste andmete harmoniseerimist ja koostalitusvõimet mitmel moel: (i) pakkudes valdkonna siseselt andmete ühiselt mõistetavat tehnilist lugemist, nii mudeli vastavusetesti (ATS) kui ka veebiteenuste kaudu transformeerimisel; (ii) võimaldades semantilise vastavuse leidmist ja andmete/süsteemide integreerimist erinevate geoinfo valdkondade vahel. Loodud ja arendatud esialgselt Euroopa komisjoni LPIS kvaliteedisüsteemi vajadusi silmas pidades, võimaldab LCM erinevate liikmesriikide põllumajandusregistrite andmete ühiselt mõistetavat lugemist ka teistes valdkondades. LCM on lisatud kasutusjuhtumina rahvusvahelise standardi ISO 19152 ’Land Administration Domain Model’ lisasse H ja INSPIRE DS2.8 Land Cover rakenduseeskirja lisasse B2.
Semi-automatic generation of Lanelet2 maps for autonomous driving
(Tartu Ülikool, 2023) Sagris, Valentina; Sepp, Edgar, juhendaja; Matiisen, Tambet, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Arvutiteaduse instituut
High-definition (HD) maps are essential in autonomous driving (AD) by providing data about the static driving environment for vehicle localisation, route planning, perception and manoeuvre decision-making. To conduct research in autonomous driving, the Autonomous Driving Lab (ADL) of the University of Tartu needs HD maps. This thesis presents the database structure and the effective workflow for the semi-automatic generation of HD map elements. In particular, it tests the capability of the PostGIS spatial database in helping to minimise manual work. The main goals of this thesis can be summarised into the following topics. The ADL's previous mapping efforts were overviewed, and the unified database design for storing spatial data required in various HD map formats was proposed. Then previously collected data was used to develop an algorithm for the semi-automatic generation of missing elements – spatial features needed to construct proper lanelets, the fundamental primitives of maps in Lanelet2 format. Further on, the Lanelet2 requirements for the shared bounds and auto-mated finding of semantic relationships between primitives that constitute a lanelet were addressed. The critical step here was producing spatial elements, which we call 'relations' that establish the spatial relationships between a centreline and its bounds in the database. Finally, the data converter for HD maps in Lanelet2 format was proposed. It transforms spatial primitives of PostGIS into primitives of Lanelet2, which are nodes, ways and relations. Due to PostgreSQL's capability to store the XML datatype, elements for each primitive were created in the database. Further on, the database was accessed from the python script, where XML root was made, and the following elements were loaded from the database into the root to create a proper Lanelet2 file. The workflow was tested on two sites: Lai-Jakobi-Kroonuaia and Narva-Roosi-Puiestee. It helped to assess the algorithm's robustness in various road network configurations and improve its performance. It turned out that the algorithm performance is very good with standard road structures where plain street stretches meet in T-shape or X-shape intersections. Also, the algorithm is capable of performing well in areas of complex street intersections, but some human assistance is needed. The statistics obtained for comparison of the proposed solution with a fully manual process of map elements digitisation demonstrated a considerable reduction in time and human efforts in HD map creation. Due to the PostGIS functionality, the data geoprocessing was impres-sively fast. Depending on road structure complexity, the amount of effort needed per one kilometre of lanes can drop by 45% to 65%.
Urban sprawl dynamics and Urban Heat Islands (UHI) in Ghana
(Tartu Ülikool, 2019) Buo, Isaac Newton Kwasi; Sagris, Valentina; Burdun, Iuliia; Tartu Ülikool. Geograafia osakond; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond