Strokovn e razprave Podatkovni model Republike Slovenije Geomatika, administrativi registri, možne analitične podpore državnih in javniii funkcij Tomaž B a novec Statistični urad Republike Slovenije Povzetek Gradivo obravnava nastanek osnovne ideje za izgradnjo georeferencirane ureditve registrov in državne statistike v Sloveniji. Prikazuje možnosti v Sloveniji in opisuje možno uporabo nekaterih analitskih metod uporabe tako georeferen-ciranih podatkov. Uvaja več idej in predstavlja način izgradnje statistične georeferencirane baze podatkov (statistični register) ter poziva na reševanje in pomoč za razvoj analitičnih nalog in algoritmov za delo s to bazo podatkov za namene volitev in opredelitev volilnih okrajev, izbor najmanjše poti, optimizacije storitvene lokacije s težiščno analizo, prenos podatkov s pomočjo lokacij in podobno. Ugotavlja, da je podatkov in njihovih podrobnosti v Sloveniji veliko ali dovolj, da pa sta uporaba in razvoj geoanalitskih in geostatističnih metod premajhna ali slabo koordinirana. Gradivo daje tudi nekatere predloge in elemente vizije razvoja na tem področju šev naprej. Abstract T/ie paper deals with the origin of the idea of setting up georeferenced registers and national statistics in Slovenia. It shows the possibilities in Slovenia and describes the possible use of some analytical methods of georeferenced data use. It introduces severa! ideas and presents the method of setting up a statistical georeferenced database (statistical register) as well as calls for solutions and assistance in developing analytical tasks and algorithms for work with this database for the purpose of elections and definition of electoral districts, selection of the minimum path, optimisation of service locality with gravity analysis, data transmission with the help of localities and similar. It states that in Slovenia there are many and enough, sufficiently detailed data, but their use and development of geoanalytical and geostatisti-cal methods are not sufficient or well co-ordinated. The paper also gives some suggestions and elements of future development in this field. Uvod Slovenija ima že nekaj časa dokaj dobre statistične in administrativne registre in evidence, kf Jih lahko uporabimo povezano za evidenčne, statistične In drugačne analitične naloge. Ne bomo jih podrobneje navajali, ampak predpostavljamo, da so že dovolj predstavljeni s svojimi vsebinskimi možnostmi in praktično uporabo. Prispevek je napisan zato, da bi vzpodbudili pripravo algoritmov in nekaterih skupnih standardnih paketov, ki naj bi omogočali modeliranje in podporo novim snovanjem v zvezi z raznimi oblikami volitev ter drugimi nalogami pri oblikovanju novih regij, pokrajin in okrajev. Pri tem predpostavljamo, da se bodo v financiranje in oblikovanja baze podatkov in algoritmov in tudi v modeliranje vključili vsi večji analitični uporabniki takih podatkov ali službe s poudarjeno regionalno komponento. Po- tem bi lahko skupni izdolok tudi uporabljali za lastne in skupne naloge, določene v 1. členu Zakona o delovanju in delovnih področjih ministrstev. i. VIRI IN UPORABA GEOREFERENCIRANIH PODATKOV 1.1 Evidenčni in statistični viri Na razpolago so praktično vsi administrativni in drugi registri in njihove vsebine, ki so geokodira ne s pomočjo centroida iz EHIŠ in dodatno določene z. obrisi teritorialnih enot, ki določajo pripadnost posameznih geo-kodiranih poštno označenih stavb (F.l 11 S) tem enotam. Tu ne bomo opisovali vseli možnosti, ki so določene v 1997 žleviika 2 - letnik V i ifxmih ml NPOR M ATI KA j ^ Strokovn e razprave zvezi z Nacionalnim programom statističnih raziskovanj (NPSR) in drugimi zakonskimi določili, ki opisujejo ¿brane podatke kot neke vrste meta bazo podatkov Slovenije in tudi ne pravil in določil za uporabo in omejitve uporabe podatkov iz raznih virov podatkov (Križ-man 95, Banovec 94). Podrobna osnovna gradiva o registrih in uporabi v statistiki so na razpolago v SURS-u, Analitične geomatske naloge bomo zaradi lažjega razumevanja razvrstili in poimenovali, vendar to še ni njihovo dokončno oblikovanje in strukturiranje, prav tako vrstni red ne pomeni nobene prioritete. Naloge v tem prispevku pa so namenjene predvsem poznavalcem socialnih, ekonomskih in okoljskih stanj, ki jim tudi predstavljamo nekatere teritorialne členitve, drugače podrobneje opisane v več različnih gradivih (Zborniki iz posvetovanj v Radencih 1994, 1995, 1996, Geodetski dnevi, INDO '95, lin novec: Poročilo in prinesena gradiva iz Badna 1996, gradiva iz sosvetov pri SURS-u, gradiva iz posvetovanja "Informacijske storitve za lokalne skupnosti '95" in podobno). 1.2 Geografske ali teritorialne členitve teritorija Evrope in Slovenije - osnovna zamisel. Geografska členitev v EU (Unija) po sistematiki NUTS (Nomenciature des nnitčs territorielles ponr statis-lique) ali KSTE (Klasifikacija statističnih teritorialnih enot - po nase) v Sloveniji je bila že večkrat opisana (Brinovec '94, '95). Model predlagane členitve predpostavljamo, opisan je drugje. Ocenjujemo, da je dovolj povedati, da je vsaka stavba v kateri je stanovanje ali podjetje, ustrezno določena s koordinatami (centroid) in da se na to lokacijo vežejo vse vsebine administrativnih registrov, ki so povezani prek F,HIŠ z drugimi registri. Torej naj bo možno, da se entitete in s tem njihovi atributi za potrebe analize in izkazovanja na ravni NUTS 3 prevzemajo kar iz NUTS 9 (centroid), posredna agregacija prek vmesnih NUTS 8,7,6,5,4 naj ne bo potrebna. Enolična lokacijska opredelitev nepremičnine (ELON) je potrebna, če hočemo preseči sicer veljavne a deskriptivne in prekrivajoče hierarhije "nadrejenih" enot in s tem povezano stalno spreminjanje kodne sis-tematike. ELON omogoča analize in uporabo različno zbranih geolociranih (geokodiranih, georeferenciranih) podatkov brez nepotrebnih vmesnih hierarhičnih enot1 in vmesnih agregiranj podatkov. Ob takih predpostavkah je nesmiselno govoriti o GIS (Geografski informacijski sistem) in podobnih sistemih v merilih ali za merilo na primer 1:25 000. Tak pristop pomeni nepoznavanje osnovnih geomatskih strok: kartografije, informatike in tudi statistike in njihovih omejitev in možnosti (Banovec'95). Poleg tega se s takimi rešitvami izgubi odgovornost in tudi pregled nad natančnostjo merjenih podatkov in nenatančnostmi funkcij in aplikacij, ki jih s temi podatki izvajamo. Praktična utemeljitev uporabe PLON-a je v nekoliko drugačnem, bolj razumljivem opisu. 1.3 Racionalna razlaga za gekodiranje s pomočjo koordinat Avtor je star 57 let, v tem času je bil državljan ali je živel v 5 državah (tudi dve okupatorski), a vedno v isti stavbi. S temi državami (tudi okupacijskimi) in ureditvami so se menjala tudi območja občin, njihova imena, obseg, kvarti, imena ulic, mesto Ljubljana je prav tako "dihalo" administrativno - zadnjič !ela 1994, in verjetno še ni konec takih sprememb. Poleg tega so se spreminjala imena in definicije ulic ter hišne Številke. Samo stavba je ostala s svojo realno lokacijo in tlorisom, in kar nekaj prebivalcev je v njej še starejših, kot je avtor. Stavba je določena s svojim geodetsko določenim tlorisom v različnih kartah in katastrih z vso fizično, demografsko in ekonomsko vsebino pa še kje (registri, popisi). Poštni - deskriptivni naslov se je v raznih evidencah spreminjal z omenjenimi spremembami, lega stavbe v prostoru pa ne. Zato je priporočilo o uporabi koordinatnih georeferenc, sprejeto na CLS (Konferenca Evropski h s ta tisti kov v 1994), zelo pomembno in se ga velja držati. Če smo uvedli centroide ¿li "genmati ko" za naše naseljene in nenaseljene nepremičnine -stavbe, smo rešili problem še za "parastatistiko", saj ne uporabljamo administrativnih registrov samo mi, marveč veliko institucij, ki potrebujejo nedvoumno skupno in hkrati neodvisno identifikacij» in lokacijo te nepremičnine, Georeferenciranje poseljenih nepremičnin samo za popisne akcije je predrago, bistveno pa je vzdrževanje registrov na teh osnovah in prevzem podatkov iz administrativnih registrov za statističen namen. Slovenija se je tako priključila k registrsko orientiranim državam. Če so naše georeferenče določene s koordinatama X, Y na meter točno na terenu, je to zato, da ta točka po 14 1 Ko ni bilo računalnikov, je bilo smotrno uvajati in uporabljati v teritorialni in drugi sistematiki takoimenovane prekrivajoče in govoreče iifre (kode) kot identifikatorje!. Novonastaie enote so dobile novo Identifikacijo v okviru svoje domene (katastrske občine), ker pa so na njih vezane podrejene enote že Imele stare iifre, je bito treba spremeniti vse po vertikalni sistemetiki. V domeni katastrskih parcel v konkretnem KO-ju, je problem resen z novimi poddelivkami. Znan je problem abecednih razvrstitev in oitevilčbe bivših občin, ko smo v Sloveniji dobili naenkrat dve razvrstitvi v statistiki in eno v SDK - ureditvi. To se je reševalo s križnimi in podobnimi šifranti in še rešujemo nove probleme na enak način. „j,™/™,INFORMATIKA 1997 številka 2 - letnik V ♦ Strokovnf. razprave digitalizaciji na karti "ne zapusti" mase ali obrisa (tlorisa) , ki ji je določen na karti. Vendar že to omogoča informativno določanje nadmorske višine iz digitalnega modela višin (koordinata Z) in druge operacije, in tudi povezovanja slikovnih elementov iz satelitskih scen, kar v Sloveniji obvladamo in katerih natančnost ali podrobnost (ostrost) se bliža 1 m na terenu, tudi za civilno rabo. Podobno je z ekspozicijo (osončenjem) pobočja, na katerem leži poseljena nepremičnina, in /, možnostmi določanja oddaljenosti, ki se uvajajo na drugih projektih. Skratka, zavzemamo se za priporočilo o geomatiki in geokodiranju sprejeto na CES-u v 1994 - to je enolična lokacijska opredelitev nepremičnin s koordinatno metodo alt EI-.ON. Metodo, ki je bila predlagana konec 70 let in uvajana v HO -tih letih v Slovenji s sporazumom med tedanjo Republiško geodetsko upravo in Statističnim uradom in delo, nadaljujejo v Geodetski upravi z digitalizacijo obridov in centroidov zemljiških parcel. 2. Nekatere izbrane geomatske evidenčne in statistične naloge in problemi Zavedamo se, da je konkretnih analitskih in sinteznih geomatskih nalog lahko veliko več, da so nekatere sicer predlagane in opisane med seboj tudi prepletene in da imamo zaradi tega lahko zelo različne vsebinske zahteve do osnovne baze geokodiranih ali georeferencira-nih podatkov; tako po vsebini, Času in tehniki, kot glede na praktično raven njihove uporabe. Sodobna geo-matika je Še vedno bolj v fazi nastavljanja baz podatkov, kot v razvoju uporab za bolj kompleksne naloge. Rezultati so običajno: pregledi in tematska kartografija in veliko dodatnega dela je potrebnega za graditev takih "sistemov". O ko pav en je gredic z bagrom (računalnik) je nov izraz za tako delo in skoraj največ takega "garanja" je v geomatskih tehnologijah. Predlagane naloge so že začete in že deloma dokazane, včasih smo jih Že poimenovali in dokazali, vendar jih je treba urediti na novo, tudi in predvsem zato, da bi lahko v njihovo razreševanje vključili še tiste stroke, ki jih bodo lahko rešile bolj univerzalno in večnamensko. Pomembno je, da si naloge in uporabo delijo predvsem tisti, ki obravnavajo in analizirajo državo kot celoto, vendar se s tem ne izkjučujejo regionalni uporabniki, 2.1 Oblikovanje vrednostno enakih, a geografsko različnih teritorialnih enot. Na teritoriju (primer država) s popolnim zajetjem podatkov (volila, upravičenci do pomoči ipd.) na geo-kodiranih entitetah [centroidi iz EH1Š), ki imajo ustrezne vrednostno določene atribute, je treba teritorialno razmejiti konkretne entitete (na primer stavbe z volilci) na n -posameznih enot, tako da bo imela vsaka od n - enot vnaprej določeno vrednost spremljanih atributov. Poseben primer te naloge je, da bodo seštete ali drugače vrednostno določene sumarne vrednosti atributov enake v vseh n - novo določenih enotah. Pri tem naj bi upoštevali tudi možne minimalne odklone ali dovoljena odstopanja (v %), druge robne pogoje in izbrana absolutne omejitve in določila. Ta naloga med drugim zadeva: razdelitev, oziroma teritorialno razmejitev posameznih entitet nekega registra (Poslovni register Slovenije, Centralni register prebivalcev s podregistri: zavarovanci, upokojenci, mladina, davkoplačevalci, ipd.), na nove teritorialne enote, vendar tako, da so seštete količine sicer razdeljenega spet celota: A = S aj (i = 3 * n) Pri tem so: a) Ai-ji lahko vrednostno različni in določeni vnaprej (splošna rešitev); b) Ai-ji so vrednostno vsi enaki in določeni vnaprej (volitve, okoliši, ipd.), c) Ai-ji so vnaprej vrednostno določeni, d) Ai-ji imajo vnaprej določeno toleranco ali medsebojno dovoljena odstopanja (na primer 5%). 2.1.1 Obvezni pogoji: S poligonom je treba razmejiti stavbe (centroidi) in njihovo demografsko ali podobno vsebino iiti n - teritorialnih enot, tako da: ■ bo imelo vsako od novodoločenih n - območij enako (ali različno) vrednost zahtevanega seštetega atributa (volilci za dvokrožni večinski volilni sistem ipd.); ■ bo vsaka od stavb (centroid) samo v eni od n - enot (praviloma); ■ bo tako vsaka entiteta (prebivalec, volilec, državljan iz CRP, zavarovanec, pripadla samo v eno od n - enot; ■ ne bo entitete, ki ne bi pripadla nobeni enoti; ■ bodo te enote med seboj razmejene s koordinatno metodo, s poligoni s podrobnostjo na ravni konkretne stavbe (EHIŠ, centroid); ■ ne bo dela teritorija, ki ne bi pripadel vsaj eni in samo eni od n - enot; ■ bodo razmejitve določene kot povezane si metra le določene med centroidi dveh ali več sicer razmejenih stavb; ■ bo poligon, ki omejuje vsako od n-enot, teritorialno primerno omejen in zaprt (eleganca) tako, da ne bo enklav druge enote v teritoriju konkretne enote. 2.1.2 Dodatna priporočila: ■ Treba je upoštevati in maksimirati razmejevanje vsebin na n-enot tako, da je v vsako od n-enot vključen maksimum celili naselij. 1997-številka 2-letnik V i ifxmil» tn! N-FOR M ATI KA Strokovn e razprave m Treba je kar najbolj upoštevali izvedene notranje členitve lokalnih skupnosti na ravni krajevnih, vaških in mestnih skupnosti, seveda, če so določene. m Treba je upoštevati teritorij 147 občin in njihovo prednostno maksimalno celostno uvrstitev v eno od celih n-enot. h Treba je upoštevati in maksimirati kot gradnike sis-te m a ti ko upravnih enot in njihovih izpostav 58 + 5 enot. ■ Treba je upoštevati še druge regionalne Členitve, če so pomembne in "antropološko" blizu že uveljavljenim območjem volišč (izročilo, tradicija). ■ Treba je že uvodoma, kot poligon nastaviti meje države in ta obod upoštevati kot defnitiven; ■ Treba je upoštevati reliefne, geomorfološke in pokrajinske značilnosti države, predvsem pa postaviti merila, ki so dokončna. Primer: v isto n-enoto ne želimo uvrstiti prebivalce, ki stanujejo v Bohinjski Bistrici in Podbrdu, ali povezati Trenta rje in Kranj-skogorce, čeprav so si na karti zelo blizu. ■ Možno je, da poligone n-enot določamo tudi tako, da vrednostim atributov, ki jim določamo teritorij (poligone), variiramo velikost in natančnost (A za vsak od h lahko variira za 5%), To je samo izbor okvirov - osnovne ideje in podatki potrebni za opredeljevanje volišč in podporo volitev ter za druge podobne razdelitve prebivalstva po teritorijih. Problem je treba reševati računalniško podprto, iterativno z različnimi vsebinskimi in logičnimi vmesnimi intervencijami. Tako naj bi nastal in formaliziran model podatkov z možnostjo dinamičnega spreminjanja parametrov (n-enot, volilci, seznami otrok, ipd.,), kot so omenjeni v tej dispoziciji. Pri tem je pričakovati, da bo delitev na n-enot malokdaj zahtevala tako točno razmejitev, kot na primer pri predlaganih neposrednih dvokrožnih volitvah, ko se predlaga, da se volilno telo teritorialno razdeli na 8H enot (n = I => fifi) ali analogno na 44 volilnih okrajev. Največkrat pa bodo vrednosti na novo določenih atributov bolj "neostri" in s tem novo razmejeni teritoriji prav tako bolj dinamični glede na svoj obseg (šole in učenci, oskrbna središča, oblikovanje novih lokalnih skupnosti in podobno), Vendar je treba mero za dovoljeno neostrost ali nenatančnost določiti kot ustrezno spremenljivko v modeliranju v naprej (primer 5% odstopanja od sicer zahtevanih vrednosti). 2.2 "Iz že določene ali predpostavljene teritorialne razdelitve v analizo funkcioniranja obstoječe(ih) teritorialnih enot". Iz poligona in njegovih atributov v analizo. Ta naloga je pogostejša. Obstoječe teritorialne enote imajo praviloma tudi svoje upravitelje (občine ipd.), ki ^ 0 t