Digitální model reliéfu (terénu) a analýzy modelů terénu



Podobné dokumenty
Digitální model reliéfu (terénu) a analýzy modelů terénu

9. přednáška z předmětu GIS1 Digitální model reliéfu a odvozené povrchy. Vyučující: Ing. Jan Pacina, Ph.D.

Přednáška 3. 1GIS2 Digitální modely terénu, odvozené charakteristiky DMT, základní analýzy využívající DMT FŽP UJEP

GEOGRAFICKÉ INFORMAČNÍ SYSTÉMY 12

Topografické mapování KMA/TOMA

GEOGRAFICKÉ INFORMAČNÍ SYSTÉMY 6

Digitální kartografie 7

Digitální modely terénu (9-10) DMT v ArcGIS Desktop

Digitální modely terénu a vizualizace strana 2. ArcGIS 3D Analyst

Rastrová reprezentace geoprvků model polí Porovnání rastrové a vektorové reprezentace geoprvků Digitální model terénu GIS 1 153GS01 / 153GIS1

Úvod do GIS. Prostorová data II. část. Pouze podkladová prezentace k přednáškám, nejedná se o studijní materiál pro samostatné studium.

Tvorba povrchů pomocí interpolací

Digitální modely terénu

4. Digitální model terénu.

SPŠS Č.Budějovice Obor Geodézie a Katastr nemovitostí RASTR RASTROVÉ ANALÝZY

GEOGRAFICKÉ INFORMAČNÍ SYSTÉMY

Tvorba modelu polí Rastrová reprezentace geoprvků Porovnání rastrové a vektorové reprezentace geoprvků Digitální model terénu GIS 1 155GIS1

3D REKONSTRUKCE KRAJINY NA PŘÍKLADU ZANIKLÝCH OBCÍ V ČESKÉM POHRANIČÍ A VOJENSKÝCH ÚJEZDECH

Rastrové digitální modely terénu

DTM - I Definice, singularity a terénní tvary

Laserové skenování pro tvorbu 3D modelu terénu vybrané části NP České Švýcarsko

Dálkový průzkum Země. Ústav geoinformačních technologií Lesnická a dřevařská fakulta MENDELU

Úvod do mobilní robotiky AIL028

Některé možnosti topografického a hydrologického modelování v Idrisi Kilimanjaro

Úvod do GIS. Karel Jedlička. Zpracování dat II. Pouze podkladová prezentace k přednáškám, nejedná se o studijní materiál pro samostatné studium.

Možnosti využití. Možnosti využití leteckého laserového skenování pro vodohospodářské účely. pro vodohospodářské účely Odborný seminář VÚV

Aplikace GIS v geologických vědách

SPŠS Č.Budějovice Obor Geodézie a Katastr nemovitostí. RASTR PRÁCE S RASTRY část 1

8. přednáška z předmětu GIS1 Rastrový datový model a mapová algebra

Realita versus data GIS

GIS a pozemkové úpravy. GEODATA (digitální modely terénu)

Metody zpracování výškopisu

Možnosti využití leteckého laserového skenování ve vodním hospodářství II.

Společnost ATLAS, spol. s r.o. byla založena roku 1990 za účelem vývoje vlastního grafického software pro oblast inženýrských prací.

VIZUALIZACE DIGITÁLNÍCH MODELŮ RELIÉFU VYTVOŘENÝCH Z DAT LETECKÉHO LASEROVÉHO SKENOVÁNÍ

DIGITÁLNÍ MODELY TERÉNU

3D v datových specifikacích INSPIRE. Lukáš HERMAN Geografický ústav PřF MU Brno

GIS Idrisi na Fakultě stavební ČVUT v Praze

3D MAPY V ČEM JSOU FAJN A PROČ OBČAS NEFUNGUJÍ. Mgr. Radim Štampach, Ph.D. Geografický ústav Přírodovědecká fakulta Masarykova univerzita

GIS Geografické informační systémy

GIS Prostorové modely. Obsah přednášky Rastrový model Pravidelné, nepravidelné buňky Způsoby uložení Komprese dat

Rastrová reprezentace

prostor. Vědět, kde se něco děje, je velmi důležité. prostorové úlohy geografické úlohy (geoprostorové úlohy)

SPŠS Č.Budějovice Obor Geodézie a Katastr nemovitostí. RASTR PRÁCE S RASTRY část 1 : ZDROJE DAT

Proměny kulturní krajiny

Ožehavé problémy normalizace a užívání české terminologie v geoinformatice. Doc. Ing. Jiří Šíma, CSc. Praha

DIGITÁLNÍ ORTOFOTO. SPŠS Č.Budějovice Obor Geodézie a Katastr nemovitostí 4.ročník

Geografické informační systémy

Z E M Ě M Ě Ř I C K Ý Ú Ř A D NOVÝ VÝŠKOPIS A ORTOFOTO ČESKÉ REPUBLIKY A MOŽNOSTI JEJICH PRAKTICKÉHO VYUŽITÍ

GIS Geografické informační systémy

Úvod do GIS. Karel Jedlička. Analýza a syntéza II. Pouze podkladová prezentace k přednáškám, nejedná se o studijní materiál pro samostatné studium.

Testování neuronových sítí pro prostorovou interpolaci v softwaru GRASS GIS

SPŠS Č.Budějovice Obor Geodézie a Katastr nemovitostí 4.ročník DMT DIGITÁLNÍ MODEL TERÉNU DMR DIGITÁLNÍ MODEL RELIÉFU DMP DIGITÁLNÍ MODEL POVRCHU

Kartografické modelování VII - analýzy terénu

Geoinformatika. IX GIS modelování

GIS Geografické informační systémy

Katedra informatiky, Univerzita Palackého v Olomouci. 27. listopadu 2013

Vyhláška č. 146/2008 Sb. o rozsahu a obsahu projektové dokumentace dopravních staveb

6.17. Mapování - MAP. 1) Pojetí vyučovacího předmětu

7. Geografické informační systémy.

Příloha P.1 Mapa větrných oblastí

krajiny povodí Autoři:

Topografické mapování KMA/TOMA

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA STAVEBNÍ KATEDRA SPECIÁLNÍ GEODÉZIE

Cvičné testy - GIS. GIS Testy - zpracoval JAW - 1 -

Stanovení záplavového území toku Zalužanský potok

Základy práce v programu ArcGIS 3D Analyst

Mapa kontaminace půdy České republiky 137 Cs po havárii JE Černobyl

, Brno Připravil: Ing. Jaromír Landa. Tvorba modelů pokrytí

Analýzy v GIS. Co se nachází na tomto místě? Kde se nachází toto? Kolik tam toho je? Co se změnilo od? Co je příčinou? Co když?

Podkladová analýza pro následnou realizaci protipovodňových opatření včetně přírodě blízkých protipovodňových opatření v Mikroregionu Frýdlantsko

Rekonstrukce reliéfu ze starých map Vizualizace budov a stromů ve 3D Zdroje Virtuální realita Úvod Historie...

Co je Geoinformatika a GIT Přehled vybraných GIT GIS. GEOI NF ORM AČ NÍ T ECHNOL OGI E David Vojtek

PŘESNOST DIGITÁLNÍHO MODELU TERÉNU A JEHO VYUŽITÍ V LESNICTVÍ

Příloha. Metodický návod pro identifikaci KB

Aplikace číslicového řízení

ZEMĚMĚŘICKÝ ÚŘAD. Geografická data pro podporu rozhodování veřejné správy

Atlas EROZE moderní nástroj pro hodnocení erozního procesu

Geoinformační technologie

Hydrologické modelování v GIS Idrisi na základě DMT

JAK TO VIDÍŠ KRTKU? Mapové vychytávky a nápady pro hry. Autor: Áňa (anna.poesova@gmail.com)

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY MATEMATICKÉ METODY SEGMENTACE OBRAZU PRO DÁLKOVÝ PRŮZKUM ZEMĚ

Semestrální práce z předmětu KMA/MM. Voroneho diagramy

INFORMAČNÍ SYSTÉMY PRO KRIZOVÉ ŘÍZENÍ GEOGRAFICKÉ INFORMAČNÍ SYSTÉMY A JEJICH VYUŽITÍ V KRIZOVÉM ŘÍZENÍ - MAGIS ING. JIŘÍ BARTA

PROBLEMATICKÉ ASPEKTY GEOREFERENCOVÁNÍ MAP

Studie oblastí vzniku povodní v Krušných horách The study of flooding areas in the Krusne Mountains

Úvod do zpracování obrazů. Petr Petyovský Miloslav Richter

GIS Geografické informační systémy

Technická dokumentace

Interpolační funkce. Lineární interpolace

(zejména na tocích a v příbřežních zónách)

Využití GIS a DPZ pro krajinné inženýrství přednáška č.6

Podklady pro školení. Září Josef Vrzáň, Anna Vejvodová, Jakub Šolín

Kartografické modelování. VIII Modelování vzdálenosti

INFORMAČNÍ SYSTÉMY PRO KRIZOVÉ ŘÍZENÍ GEOGRAFICKÉ INFORMAČNÍ SYSTÉMY A JEJICH VYUŽITÍ V KRIZOVÉM ŘÍZENÍ ING. JIŘÍ BARTA, RNDR. ING.

ZEMĚMĚŘICKÝ ÚŘAD. Nový výškopis ČR již existuje. Ing. Karel Brázdil, CSc., Ing. Petr Dvořáček

Zkušenosti s výukou ATLAS DMT na Stavební fakultě ČVUT

Tvorba geometrického modelu a modelové sítě.

Obsah Předmluva D modelování... 6 Úvod... 7 Části digitálního modelování terénu... 8 Zdroje dat pro DMT... 9 Přímé metody Nivelace...

Přednáška 4. 1GIS2 Pokročilé aplikace digitálních modelů terénu, rastrová algebra, rastrové modelování FŽP UJEP

Transkript:

Digitální model reliéfu (terénu) a analýzy modelů terénu Digitální modely terénu jsou dnes v geoinformačních systémech hojně využívány pro různé účely. Naměřená terénní data jsou často zpracována do podoby DMT použitím prostorové interpolace. K dispozici máme mnoho interpolačních algoritmů. Digitální model povrchu (DSM) zvláštní případ digitálního modelu reliéfu konstruovaného zpravidla s využitím automatických prostředků (např.obrazové korelace ve fotogrammetrii) tak, že zobrazuje povrch terénu a vrchní plochy všech objektů na něm (střechy, koruny stromů a pod.) Digitální model reliéfu, Digitální model terénu (DMR, DMT) digitální reprezentace zemského povrchu v paměti počítače, složená z dat a interpolačního algoritmu, který umožňuje mj. odvozovat výšky mezilehlých bodů 1

Zdroje vektorových dat: Geodetická měření Družicové polohové systémy (GPS) Laserové snímání Zdroje rastrových dat: Letecká a pozemní fotogrammetrie Dálkový průzkum Země Radarová interferometrie Existující digitální a analogová data ZABAGED DMÚ 25 Digitální model reliéfu ČR (DMR 4G, DRM5G) a další... 2

Úvod k základním způsobům reprezentace povrchu Pravidelný čtvercový rastr Vrstevnicový model Triangulated irregular networks (TIN) Pravidelný čtvercový rastr Struktura která specifikuje hodnoty v pravidelné čtvercové mřížce. V počítači je uložená jako dvoj-dimenzionální pole. Pro každý čtverec pravidelné mřížky je určena pouze jedna hodnota elevace. Význam rastrové reprezentace Elevace uložená v buňce určuje hodnotu elevace pro každý bod této buňky. Elevace může reprezentovat výšku středu buňky, nebo průměrnou hodnotu elevace celé buňky 3

Vrstevnicový model Význam vrstevnicové reprezentace Je dána množina výškových dat, a v modelu je reprezentována každá vrstevnice s jednou z těchto elevací. Vrstevnice je obvykle uložena jako sekvence bodů s x- a y- souřadnicí. 4

Triangulated irregular networks (TIN) Universální způsob jak zobrazit povrch je triangulovat vstupní body do podoby TINu. Výsledné trojúhelníky (plošky) TINu se (většinou) považují za rovinné a proto tvoří plně definovaný, spojitý model povrchu. Výhody: Mohou zahrnout vstupní měření (body), na rozdíl od pravidelného rastru, které jsou interpolovány ze vstupních dat a proto jsou náchylnější k chybám. Hustota vzorkování je adaptibilní vzhledem ke vstupním datům. Proto můžeme mít oblast hustě pokrytou body s malými trojúhelníky tam, kde je terén členitý, zatímco jinde je pokrytí vstupními body řídké, s velkými trojúhelníky, v oblastech konstantního sklonu. Triangulated irregular networks (TIN) V datovém modelu TINu je uložena množina bodů spolu se svými výškovými daty. Body nejsou uloženy v mřížce a mají rozdílnou hustotu - na těchto bodech proběhne rovinná triangulace. Pokud bod neleží ve vrcholu, tak je jeho výška získána lineární interpolací (ze dvou bodů, pokud leží na hraně, ze tří, pokud leží uvnitř trojúhelníku) = po částech lineární model, který může být ve 3-d vizualizován jako jednoduše pospojovaná množina trojúhelníků. TIN je spojitý, ale nediferencovatelný po celé oblasti. Konverze mezi typy reprezentací Vstupní výšková data mohou být do GIS zadána v různých formátech. Často se používají vrstevnice digitalizace papírových map. Data ve formě rastru fotogrammetrické zpracování dat. Data ve formě rastru zabírají běžně hodně místa, což vede k velkým nárokům na paměť a kčasové složitosti algoritmů. 5

Metody interpolace Thiessenovy (Dirichlet, Voronoi)polygony Natural neighbour interpolation (interpolace z přirozených sousedů) IDW (metoda inverzních vzdáleností) triangulace (s lineární interpolací) Spline (metoda minimální křivosti) Kriging (geostatistické metody) Triangulace z bodů 6

Triangulace z vrstevnic Výšková data jsou většinou získána digitalizováním vrstevnicových map. Vrstevnicová mapa je vektorová datová struktura. Převod vrstevnic na TIN = triangulace mezi vrstevnicemi. Při triangulaci se použije takový algoritmus, který produkuje dobře tvarované trojúhelníky, jako např. Delaunayho triangulace. Triangulace z vrstevnic Triangulace z bodů a vrstevnic Pro nejlepší výsledky triangulace použít body a vrstevnice. 7

Theissen IDW Kriging Arthur J. Lembo, Jr. Cornell University 8

Aplikace DMT plošná interpolace bodových dat spojitý popis jevu (výška, teplota, znečištění,...) získaný měřením v diskrétních bodech Analýzy povrchů (modelů terénu) Sklonitost, směr sklonu - u gridového modelu je výstupem nová rastrová vrstva, u TIN jsou tato data k dispozici v podstatě implicitně Údaje analýzy sklonu a směru sklonu jsou poměrně důležité jako vstup pro další analýzy jako je vážená vzdálenost, analýzy eroze. Morfologické analýzy - nalezení lokálních minim a maxim, konvexnosti a konkávnosti. Výstupem analýzy je bodová vrstva obsahující výše uvedené prvky. Analýza osvětlení terénu - Umožňuje počítat množství dopadajícího světla na danou lokalitu. Její použití je vhodné např. pro analýzy vyhledávání nejlepší lokality pro pěstování vína. Tvorba vrstevnic (izočar) - jedná se o převod mezi reprezentacemi (DMT na vektorové linie). Generování profilů - pomocí DMT je možné počítat profily liniových prvků Počítání objemů DMT- Cut and Fill analýza (změny objemu mezi dvěma DMT), analýzy reálné plochy povrchu, reálné délky na povrchu (reálná vzdálenost na DMT), kde výsledkem je reálná plocha/délka na DMT a ne planimetrická ze 2D. Analýzy viditelnosti (line, point) - umí odpovědět na následující otázky: které oblasti je možné a nemožné vidět z rozhledny na určitém kopci jak často je vidět dané místo z dálnice (vyhledání nejvhodnější lokality pro reklamu) kolik je nutné postavit rozhleden a kde, aby bylo viditelné celé definované území studie nalezení vhodné lokality pro komunikační buňku (u mobilních telefonů) 9

Analýzy povrchů - DTM Sklonitost Směr sklonu - expozice 10

Analýza osvětlení terénu hillshade - stínování, vhodné pro zvýraznění tvaru reliéfu Analýza viditelnosti Analýza viditelnosti 11

Analýza profilu DMT 12