Térinformatikai szoftverek használatának lehetőségei a környezeti és esemény rekonstrukciókban

Juhász Attila akadémiai kutató,
(Geoinformatikai Kut. Cs.)
BME Fotogrammetria és Térinformatika Tanszék

A térinformatika, illetve a térinformatikai szoftverek felhasználásának lehetőségei mind több területen kerülnek előtérbe, hiszen a helyhez köthető információk jelentősége egyre növekszik. Így például olyan, különlegesnek mondható feladatok végrehajtásánál is alkalmazhatjuk, mint a környezeti és esemény rekonstrukciók. A felhasználhatóság itt szinte kínálja magát, mert ezeket a rekonstrukciókat természetesen térképi alapra készítjük, és a múlt eseményeit, objektumait, illetve a hozzájuk kapcsolódó információkat a korabeli környezetükben ábrázoljuk. Az egyes eseményeket a rekonstrukció során térben és időben minél pontosabban kell elhelyeznünk, ami sok esetben komoly feladatot jelent. A térinformatika felhasználása esetén az alaptérképeknek digitális formában kell rendelkezésre állniuk. A környezeti elemekhez, illetve a vizsgált eseményekhez tartozó egyes objektumokhoz szöveges, képi, hang, videó információkat kapcsolhatunk, illetve a táblázatos formában lévő adathalmaz segítségével különböző műveleteket (lekérdezéseket, csoportosításokat) hajthatunk végre. Ráadásul ezek a táblázatok dinamikusnak tekinthetők, mert mindig az aktuális állapotot tükrözik. Igény esetén akár más adatbázisból származó táblázatos adatokat is felhasználhatunk, de ez a rekonstrukciók esetén nem jellemző, hiszen általában az összegyűjtött információkat magunknak kell az adatbázisunkba integrálni.

Elsőként röviden áttekintem az informatika, számítástechnika felhasználási területeit a rekonstrukciók esetén. A rekonstrukció során először az alapadatokat, háttér információkat kell összegyűjtenünk. A digitális alaptérkép elkészítéséhez, melynek tartalmaznia kell a korabeli környezet rekonstrukcióját is, a vizsgált eseményhez legközelebbi időpontban készült térképeket és légifényképeket használhatunk fel. A táblázatos és egyéb adatokhoz korabeli írásos művekből vagy akár elbeszélésekből juthatunk hozzá. Itt mindenféleképpen meg kell említeni forráskritikát, melyet mindig szem előtt kell tartani az ilyen jellegű munkák során. A meglévő alapadatainkból már előállíthatjuk a digitális alaptérképet, melyet digitalizáló asztal vagy szkennelt kép felüldigitalizálásával készíthetünk el.

A rekonstrukció legfontosabb részénél a korabeli térképek kiértékelésénél és a légifényképek interpretációjánál is igénybe vehetjük a számítástechnika lehetőségeit, mégpedig a légifényképeket manipulálhatjuk különböző digitális képfeldolgozó szoftverekkel, megkönnyítve azok kiértékelését. Az interpretáció megkezdése előtt azonban a kategorizálást kell végrehajtani, azaz azokat a környezeti elemeket és objektumokat összegyűjteni és osztályozni, amelyeket a térinformatikai rendszerben ábrázolni fogunk. Minden ilyen jellegű rendszer alapját azok az entitások képezik, amelyekhez a valós világ – feladatunknak megfelelő – leképezésével, egyszerűsítésével jutunk. Tehát egyértelműen a cél határozza meg a felhasznált objektum csoportok, osztályok milyenségét és mennyiségét. Legtöbbször elegendő csak azokat a környezeti egységeket, jellemzőket figyelembe venni, amelyek a feladatunk szempontjából jelentőséggel bírnak. Az objektum csoportok definiálása, majd a környezet egyes objektumainak besorolása ezekbe az egyszerűbb feladat. Jóval nehezebb a konkrét eseményhez kapcsolódó objektumok, illetve a rájuk utaló jelek, nyomok felderítése és kiértékelése. Ehhez már bizonyos előképzettséggel és szakmai tapasztalattal kell bírnia az interpretáció végzőjének, hiszen legtöbbször csak nyomaikban fedezhetők fel az objektumok vagy csak rájuk utaló jeleket lehet találni. Ez a téma már a távérzékelés tárgykörébe tartozik. Egy pár mondatban azonban kitérek rá, hiszen ez a feladat megoldásának egyik legfontosabb összetevője. Az objektumokra utaló nyomokat általában a talajszerkezet változásának és a földfelszín jellegzetes helyeinek (mikro domborzat) vizsgálatával fedezhetjük fel. A következőkben azokat a felszíni nyomokat, jeleket sorolom fel, amelyek valamilyen korábban épített objektum elhelyezkedésére utalhatnak:

• A talaj vízmegtartó és vízvezető képessége változik
• A tápanyagtartalom megváltozik, ezért fedett talajon különösen homogén növényzet esetén, magán, a növényzeten láthatóak a nyomok. Fedetlen talaj esetén a talajnedvesség változása a szembetűnő.
• A talajhőmérséklet változása. Például, ha a föld alatt fal van, akkor fölötte a talaj hőmérséklete a környezetétől eltérően változik.
• A mikro domborzat. A felszínen megfigyelhető szabályos alakzatok utalhatnak az ott lévő objektumokra.
• A természetes és a mesterséges növénytakaró változása. Az emberi beavatkozás, talajművelés olyan nagymértékű, hogy az a feltűnő, ha valamely megművelt területen, egy kisebb részen megmaradt a természetes növényzet. Ennek oka lehet, hogy a kis területen valamilyen régi objektumot kerültek ki.

Végül a rekonstrukciós folyamat utolsó lépésénél, az elkészített végeredmények bemutatását a térinformatika szoftverek kínálta lehetőségek felhasználásával, sokkal színesebbé és érdekesebbé tehetjük. Összefoglalásként egy kis ábrán mutatom be a számítástechnika kapcsolódási pontjait a rekonstrukció végrehajtása során. (1. ábra)

A térinformatikai szoftverek felhasználhatóságának bemutatásához egy konkrét példát választottam. A II. Világháború során Budapestet védő Attila-vonal egy részletének rekonstruálásakor szinte minden, a fentiekben felsorolt lehetőséget felhasználtam.

Az Attila-vonal annak a védelmi vonalrendszernek volt a szerves része, amelyet a német és a magyar hadsereg épített ki, illetve próbált kiépíteni 1944 során, a kibontakozó szovjet támadás megállítására. A fő védelmi vonalat egy hármas páncélvédelmi vonalrendszer jelentette, amely a Dunától a Dunáig haladva félkört alkotott a főváros körül. A páncélvédelmi árkok közé pedig gyalogsági futóárok és állásrendszert építettek, melyek a légvédelmi és tüzérségi állásokkal együttesen egy komplex védelmi vonalat alkottak. A részletes rekonstrukció az erődítés rendszer egy kis területét érintette, amelyet nagyjából Taksony, Alsónémedi, Gyál és Dunaharaszti települések határolnak.

Az Attila-vonal egy részletének rekonstrukciójául szolgáló térinformatikai adatbázist két szoftver felhasználásával készítettem el. A Microstation 95 programot használtam a digitalizáláskor és az objektumok poligonizálásakor, a további lépéseket pedig az ArcView GIS 3.0 verziójával tettem meg. Az adatbázis felépítése a következő: digitális alaptérképként a korabeli Magyarország térképe szolgál, melyen feltüntettem a nagyobb városokat és a kiépült, illetve tervezett védelmi vonalakat. (2. ábra) Feltüntettem az első szovjet támadási kísérletek irányát is. Már ezen a szinten is számtalan egyéb kiegészítő információt kapcsolhatunk az egyes objektumokhoz. Ezek nagyságrendje csak ezen információk kutatásának mélységétől és sikerétől függ. Példaként én korabeli hadászati térképeket és újságcikket csatoltam ide. Ha kicsit közelebbről szemléljük az Attila-vonalat, úgy a méretarány függvényében, megjelenik a védelmi vonal már említett három fő egysége, melyeknek az elhelyezkedése a következő volt: a legkülső öv Alsógödnél vált el a Dunától, majd Csomád, Veresegyház, Isaszeg, Maglód, Vecsés és Gyál érintésével Dunaharasztinál jutott ki ahhoz. A középső védőöv Dunakeszi, Mogyoród, Kerepes, Pécel, Ferihegy, Pestszentimre, Soroksár térségében húzódott. A legbelsőt az akkori város peremén, így Újpesten, Kőbányán és Kispesten építették ki. Ezen kívül a két nagy szigetet, a Szentendreit és Csepelt is védeni szándékoztak. Természetesen ezen a részletesebb térképen a felsorolt kis települések is szerepelnek. Ebben a szűkebb térségben elvégeztem a környezeti rekonstrukciót is, mely során ábrázoltam azokat a környezeti elemeket, amelyek katonai szempontból fontosak lehettek (vízfolyások, csatornák, mocsarak, erdők, utak). (3. ábra) Ezen a szinten egy-két erődítési objektum korabeli és a mai állapotát tükröző képek vannak a megfelelő objektumokhoz hozzácsatolva. Tovább közelítve a legrészletesebben kiértékelt térségre megjelennek a védelmi vonal azon alkotó elemei, melyeket sikerült az interpretáció során felismerni és azonosítani. Ezeket négy kategóriába soroltam és külön jelkulccsal láttam el. Így a páncélvédelmi és gyalogsági árkok, illetve a tüzérségi és légvédelmi állások jól megkülönböztethetők. Egy–két rövid leírást is csatoltam ide, például arról, hogy mely csapatok és mikor védték a vizsgált területeket.

A munkám során a szoftver lehetőségei a csatolásra (Hot Link), címkézésre (Label) és a méretarány változás szerinti ábrázolásra (Display / Min. Max. Scale) tértem ki, de a már említett lekérdezési és elemzési lehetőségek lehetővé teszik összetettebb vizsgálatok végrehajtását is. A lekérdezések történhetnek az adattáblázatok alapján az SQL szabályai szerint, vagy például egyes objektumok egymástól való távolsága alapján. Természetesen az összetettebb lekérdezési lehetőségek csak abban az esetben működhetnek, ha az adatbázis megfelelő mélységű és információ gazdag. Ez az elkészült állományról még nem mondható el, de a jövőben további adatfeltöltésre is sor kerül, hiszen egy pályázat útján lehetőség nyílt további területek kutatására és feldolgozására is.

Ez a minta adatbázis csak egy apró részterületről készült, de úgy vélem tökéletesen bemutatja azokat a lehetőségeket, melyeket a térinformatikai szoftverek nyújtanak az objektum és esemény rekonstrukció témakörében. Az ilyen vagy ehhez hasonló térinformatikai adatbázisok eredeti formájukban vagy egy szélesebb multimédiás lehetőségeket is felhasználó „webes” formában jó szolgálatot tehetnek az ismeretterjesztésben vagy akár az oktatásban is. Manapság amikor már majd minden oktatási intézmény és egyre több háztartás is rendelkezik internetes hozzáféréssel, az ilyen jellegű adatbázisok érdeklődésre tarthatnak számot.

Irodalom

1.    Dr. Detrekői Ákos – Szabó György: Bevezetés a térinformatikába

2.    Juhász Attila: Az Attila-vonal egy szakaszának környezetvizsgálata távérzékeléssel (diplomaterv)

3.    Juhász Attila: Eseményrekonstrukció távérzékelés és térinformatika segítségével (Geodézia és kartográfia 1998./9.)

4.    Dr. Ravasz István: Budapest ostromának sajátosságai

5.    Hingyi L. interjúi: Neogradi L légvédelmi tüzér hadnagy: Dunaharaszti harcok.

6.    Bayer H.: SS lovashadosztályok története. A22. SS hadosztály harcai a Soroksár, Dunaharaszti, Alsónémedi háromszögben

7.    German Field Works of World War II. (1943.)

Object and occurrence reconstruction with GIS softwares

A. Juhász
Summary

GIS softwares next to the day to day usage can help us to solve such an interesting problem, like object and occurrence recontructions. These softwares contain a lot of possibilities, we can use in the course of the reconstruction step by step. Map digitizing, manipulate the air photographs to assist the interpretation, create digital databases and topology, link picture, text, video to the objects, create queries and so on. In my example I would like to show a particular case of the GIS software use. I’ve done the reconstruction of the south part of Attila-Line, which protected Budapest in the World War II. I think this example is proves, that GIS competent in solving recostruction problems.