GIS Geografické informační systémy

Transkript

1 GIS Geografickéinformační systémy

2 GIS Prostorovémodely Obsahpřednášky Náhledynasvět Reprezentacevanalogovýchmapách Prostorovémodely Reprezentacegeoprvků

3 Náhledynasvětvgeoinformatice Vúvahuberemečástreálnéhosvěta,okterouse zajímáme.snažímesezachytitinformacez reálnéhosvěta.používámetřipřístupy: objektový, jevový, procesnínáhled Každýpřístuppředstavujeurčitýzpůsob zachyceníinformacíogeoprvcích.

4 Objektovýnáhled Reálnýsvětjepopsánpomocíobjektů(realworldobject, feature). Objektreálnéhosvětajejakákolivodlišitelná, vymezitelná(prostorově,časově,tematicky,funkčněi vztahově)ajednoznačněidentifikovatelnáčást reálnéhosvěta.

5 Objektovýnáhled Každýobjektmůžemepopsatn ticí{e,a,s,r,f,t}, kde e objekt, a atributovádata(neprostorovévlastnostiobjektu) s prostorovévlastnostiobjektu, r vztahy,dokterýchobjektvstupuje, f akce,kteréjemožnésobjektemprovádět, t čas

6 Objektovýnáhled Objekty,kterésledujememohoubýtfyzickénebo abstraktní. Například řekaodra;dům,vekterémbydlíme; pozemekskukuřicíxkrajmoravskoslezský, volebníobvod,... Třídyobjektů,popistřídpomocíatributů Například Řeka,délkatoku,průtok,...

7 Jevovýnáhled Pojemjev(phenomenon)chápemev geoinformaticejakojakoukolivlastnost(nebo logickysouvisejícísaduvlastností)reálného světa,unížnásprimárnězajímározložení jejíchhodnotvprostoru,případněčase. (studujemevlastnost,kterámáhodnoty definovanévkaždémboděstudovaného prostoru).

8 Jevovýnáhled Uobjektusejednáoprostorověvymezitelnou částreálnéhosvěta,ujevusejednáo vlastnost,ukteréstudujemečasovéa prostorovérozloženíjejíchhodnotpopisujících různámístavtomtoprostoru.

9 Jevovýnáhled Každýjevreálnéhosvětapopisujemen ticí {a,x,y,z,b,t} a vlastnost(sadavlastností)prostoru x,y,z polohavprostoru,knížsevztahujekonkrétní hodnotasledovanévlastnosti b prostorovévymezeníoblasti t čas

10 Jevovýnáhled Děleníjevůdlerůznýchkritérií: kvalitativní(využitíúzemí)xkvantitativní (nadmořskávýška) podlehodnotovédomény(dlespojitostiprostoru): kontinuální(nadmořskávýška)xdiskrétní(osídlení) dleproměnlinostivčase:statické(nadmořskávýška) Xdynamické(meteorologickéjevy)

11 Jevovýnáhled Podlepočtuprostorovýchdimenzíjevu: 0 rozměrné bodové(koncentracechemických látekvdanémbodě) 1 rozměrné liniové(rozloženíkoncentrace znečišťujícíchlátekvřece,čilipodélvodníhotoku) 2 rozměrné plošnérovinné(využitíúzemí, geologickástavba)

12 Jevovýnáhled Podlepočtuprostorovýchdimenzíjevu: 2.5 rozměrné plošnéprostorové tzv.povrchy (surface)(nadmořskávýška,rozloženíkoncentrace znečišťujícíchlátekvpůdáchdanéhoúzemí) 3 rozměrné objemové(rozloženívlhkostiv troposféře,koncentraceminerálůvložisku)

13 Procesnínáhled Proces(process)jevgeoinformaticedefinován jakojakákolivaktivitaneboposloupnostaktivit (přirozenáneboumělevytvořená),ovlivňujících objektyajevyreálnéhosvěta,příp.iprocesy reálnéhosvěta. Děleníprocesůdlerůznýchkritérií: kvalitativní(změnavyužitíúzemí)xkvantitativní (šířeníznečišťujícíchlátekvřece) kontinuální(erozepůdy)xdiskrétní(zemětřesení)

14 Reprezentaceprvků Každýprvek(zobrazenvmapě)jeurčenpoložkami: prostorováinformace polohasledovanéhoobjektu,(nikolipozice!) tvarobjektu,obětvořígeometriiobjektu, topologie(vztahkostatnímobjektům), popisnáinformace(atributovádata) hodnoty sledovanýchvlastnostídanéhoobjektu(sřbd) časováinformace,vpřípadědynamickéhosystému

15 Objektyvanalogovémapě Reprezentacevklasickémapě: Bod(0dim) objekty,kterénemajížádnýrozměr (trigonometrickýbod)nebojenenímožnévyjádřit vzhledemkpoužitémuměřítkumapyjakoplochu (město). Linie(1dim) objekty,kteréjsouúzkéaprotojev měřítkumapynenívhodnéreprezentovatplochami (řeka,silnice,potrubí)nebotakéobjekty,kterénemají definovanoušířku(vrstevnice, ).

16 Objektyvanalogovémapě Plocha(2dim) objekty,kteréjsou charakterizoványjakohomogenníoblast (jezero,les,parcela, ). Všechnyobjektyjsouzobrazenynamapě: vurčitémkartografickémzobrazení, vurčitémrovinnémsouřadnicovémsystému, vměřítku.

17 Vztahyvanalogovémapě Nazákladěnašichznalostíodvozujemesami, nejsoudányexplicitně.narůznétypyvztahů meziprvkymapylzeusuzovatnazákladě polohyatvaruobjektů.

18

19 Popisnéinformace Vmapáchjsouzobrazenypomocí kartografickýchvyjadřovacíchprostředků (symboly typ,tvar;barvy,čáry,nápisy ). Charakterobjektujevyjádřendlehodnotyatributu určitýmgrafickýmvyjádřením(silnicerůzné třídyrozeznámedlejejichbarevčitypučar, porostyjsourozlišenyrůznýmibarvami,...).

20

21 Reprezentaceprostorovýchdat Převedeníminformacízreálnéhosvětado digitálnípodobyprovádímepomocízvoleného prostorovéhomodelu.každýsledovaný objektbudemeoznačovatpojmemgeoprvek. Volbareprezentaceprostorovýchdatjedána podleúčeluaplikace. Volbapoužitýchalgoritmů,kterézajišťují funkčnostaplikace,závisínatypudatových strukturazpůsobuuložení.

22 Reprezentaceprostorovýchdat Názevprostorovéhomodelujeodvozenod základníinformačníjednotky. Atributy(neprostorovásložkadat)sevždyvážík celéjednotce.

23 Převzato:CVIČENÍÚVODDOGIT,D.Vojtek

24 Modelyprostorovýchdat Rastrový základníkódovacíjednotka buňka Vektorový založennageometrickémparametru bod (resp.úsečcedvabodyspojující)

25 Reprezentacegeoprvkůvmodelech vektorový rastrový bod linie oblastbuněk polygon

26 Popisgeoprvku geometrickásložka polohageoprvkuajeho geometrickévlastnosti( prostorovádata ) poloha přímosouřadnicemi,nepřímogeokódem,v topologickémprostoruprostorovýmivztahy prostorovévlastnosti délka,rozloha,objem,tvar, nepravidelnosttvaru,orientace,střed(linie,plochy), sklon

27 Popisgeoprvku popisná(tematická)složka negeometrické vlastnosti( neprostorovádata ) doména potenčnímnožinadat,zekterýchjevybírána hodnotaatributu poměr(%),interval,pořadí,výčet (typysilnic)

28 Převzato:CVIČENÍÚVODDOGIT,D.Vojtek

29 Popisgeoprvku časovásložka historiezměngeoprvkuvčase,lzez níodvoditdobuexistenceprvkuvdanémstavu (časoprostorovátopologie dosudneuspokojivýstav) vztahovásložka popisujevztahydonichž geoprvekvstupujesjinýmigeoprvky topologické,časové,metrické,syntaktické,ječástí,.. funkčnísložka popisoperací,kterélzesprvkem provádět doplňující kvalitativní metadata

30 Prostorovádata digitální reprezentace Modelyproreprezentacigeodat vektorový rastrový Organizacedat povrstváchdletématu(layer,theme,coverage) objektová

31 Vztahymeziprostorovýmidaty Vyjadřujívztahymeziprvkyreálnéhosvěta. formalizovanýzpůsobzachycenívztahů prouloženídogis typyvztahůsledoványzedvouhledisek zhlediskageometrie zhlediskatopologie

32 Vztahymeziprostorovýmidaty Geometrickéhlediskopřizachycenívztahůmezi geoprvkylzevyužítvpřípadech: výpočtemzesouřadnicobjektu(protnuté čáry,překrytépolygony) dopočítánímzestrukturyobjektu uloženéjakoatributy(výškamimoúrovňových křižovatek)

33 Topologickévztahy Vycházejíznegeometrickýchvlastnostíobjektů(spojení meziuzly,sousednostploch,...).rozlišujemečtyři základnítypyvztahů: konektivita spojitostprvků(propojenostleteckými linkami) přilehlost sousednostprvků(sousedícíparcely) orientace směrzdo(směrtokuřek) obsahování(prvekjeumístěnnanebovjinémprvku, napříkladpasekauvnitřlesa)

34 Topologickévztahy