GÁBOR DÉNES FŐISKOLA www.gdf.hu TÉRINFORMATIKA GÁBOR DÉNES FŐISKOLA www.gdf.hu Vezető tanár: Dr. Selinger Sándor Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

BEVEZETÉS A TÉRINFORMATIKÁBA Térinformációs rendszerek Térinformációs rendszerek alkalmazása Térinformációs rendszerek létrehozásához szükséges modellalkotás Geometriai adatok vonatkozási rendszerei Adatnyerési eljárások és adatforrások Adatminőség, szabványok, adatnyerési lehetőségek Magyarországon Térinformációs rendszerek hardvereszközei Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

BEVEZETÉS A TÉRINFORMATIKÁBA Térinformációs rendszerek szoftverkomponensei 9. Adatbázisrendszerek 10. Geometriai adatok modellezése a térinformációs rendszerekben 11. Elemzések 12. Térinformációs rendszerek megvalósítása 13. Áttekintés a térinformatika alkalmazásairól A térinformatika várható fejlődése Detrekői Ákos – Szabó György : TÉRINFORMATIKA (NEMZETI TANKÖNYVKIADÓ, Budapest 2002) Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

MI A TÉRINFORMATIKA? Földrajzi Információs Rendszer (FIR) Geographical Information Systems (GIS) tárolása térbeli információk elemzése megjelenítése elemzése adatok megjelenítése térbeli integrálása Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

A TÉRINFORMATIKA HELYE A TUDOMÁNYOK RENDSZERÉBEN MEZŐGAZDASÁGI TUDOMÁNYOK INFORMATIKA FÖLDTUDOMÁNYOK TÉRKÉPÉSZET TÉRINFORMATIKA SZÁMÍTÁSTECHNIKA MÉRNÖKI TUDOMÁNYOK DIGITÁLIS KÉPFELDOLGOZÁS GRAFIKA Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

TÉRINFORMÁCIÓS RENDSZEREK CSOPORTOSÍTÁSA GLOBÁLIS REGIONÁLIS LOKÁLIS Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

TÉRBELI INFORMÁCIÓK ELEMZÉSE MODELLEK ALKOTÁSA Helyre vonatkozó (Hol van a… ?) Körülményekre vonatkozó (Mi van ott…?) Útvonalra vonatkozó (Legrövidebb út?) Trendre vonatkozó (Hogyan változott…?) Jelenségre vonatkozó (Mi változott …?) Modellezéssel kapcsolatos (Milyen lesz ha…?) Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

TÉRINFORMATIKAI RENDSZEREK „PIRAMIS” SZEREZETE térbeli analízis módszertana és a vizuális információk IR – INFORMÁCIÓS RENDSZER SZ - SZERVEZÉS T – TECHNOLÓGIA A - ALKALMAZÁS T SZ IR IR SZ A A T Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

TÉRINFORMÁCIÓS RENDSZEREK ALKALMAZÁSI SZINTJEI DÖNTÉSI SZINTEK ÉS FELADATOK DÖNTÉS - ELŐKÉSZÍTÉS STRATÉGIAI IRÁNYÍTÁSI OPERATÍV AUTOMATIZÁLT IRÁNYÍTÁS TÖMEGMUNKA AUTOMATIZÁLÁSA Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

NÉGY KOMPONENSŰ INFORMÁCIÓS RENDSZER MODELL ADATNYERÉS (INPUT) adatbevitel, adattárolás szervezése ADATKEZELÉS (MANAGEMENT) adatkeresés, generalizálás, pufferzóna előállítás ADATELEMZÉS (ANALYSIS) mérések, statisztikák készítése, felületek metszése, modellezési műveletek ADATMEGJELENÍTÉS (PRESENTATION) tematikus térképek, feliratok készítése, perspektív és egyéb megjelenítés Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek A TÉRINFORMÁCIÓS RENDSZEREK LÉTREHOZÁSÁHOZ SZÜKSÉGES MODELLALKOTÁSI FOLYAMAT Logikai modell adatmodell 8 emeletes irodaház 5 utca 1. 6 emeletes áruház 5 utca 2. 2 emeletse templom 5 utca 3. Elméleti modell Fizikai modell adatbázis Ábrázolás 5 utca 37 utca 1 2 3 Valós világ tulajdonságok: entitások: objektumok: objektumok: szöveg kapcsolatok típus típus típus grafika attribútum geometria geometria multimédia kapcsolat attribútum attribútum kapcsolat kapcsolat minőség minőség Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

TÉRINFORMATIKAI MODELLEZÉS ALAPFOGALMAI VALÓSÁG MODELLEZÉSE  a valóság elemei ENTITÁSOK entitásosztályok:  települések  utak, folyók  domborzat, növényzet  az entitás digitális megjelenítése OBJEKTUM Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

TÉRINFORMATIKAI MODELLEZÉS ALAPFOGALMAI (2) ENTITÁS kapcsolat- típusok Térbeli OBJEKTUM - típusok 1 – 1 kapcsolat 0 - dimenziós (0D) pl. ország – főváros pont, csomópont 1 – dimenziós (1D) 1 – n kapcsolat vonal, szakasz pl. ország – város törtvonal, görbe 2- dimenziós (2D) n – m kapcsolat terület, poligon pl. ország – agglomeráció 3- dimenziós (3D) testek 4- dimenziós (4D) idő (monitoring célú rendszerek) Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

TÉRINFORMATIKAI MODELLEZÉS ALAPFOGALMAI (3) ATTRIBÚTUM értéktartománnyal rendelkező entitás tulajdonság FEDVÉNY térbeli objektumok csoportosítása rétegekbe (fedvényekbe - layers) (egy fedvény összetartozó dolgokat, pld. entitástípust tartalmaz) A CÉL : térbeli információ numerikus leírása Valós világ jelenségei Objektum definíció tulajdonságok meghatározása Tulajdonságok számszerűsítése Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

OBJEKTUMOK ATTRIBÚTUMAI Egyes objektumok sajátosságait, tulajdonságait írja le Minőségi, mennyiségi adatok (sorrendi, intervallum, viszonyított) Jellemző megjelenítés a táblázatos forma is Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

OBJEKTUMOK ATTRIBÚTUMADAT - CSOPORTJAI Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

OBJEKTUMOK TÍPUSA GEOMETRIÁJA pont felület tesszelációs felület vonal 3D test Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek 0 – D PONT geometriai pont egy felületelem tulajdonságait hordozó felületpont topológiai csatlakozást definiáló csúcs Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek 1-D VONAL két pontot összekötő vonal (line) ponthalmazt összekötő törtvonal (string) folytonos matematikai görbe (arc) két csúcsot összekötő él (link) irányított él (directed link) irányított szakaszok sorozata (chain) láncok, élek, ívek zárt sorozata (ring) Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek 2-D FELÜLET lehatárolt folyamatos objektum határával együtt (area) egy 2 dimenziós tovább már nem osztható képelem (pixel) egy felület szabályos rácsfelosztásának eleme (rácscella) Megjegyzések: 2D ábrázolással a testnek csak vízszintes vetülettel a felülnézetét ábrázoljuk. 2D+1D ábrázolással a testet, vízszintes vetülettel és szintvonallal ábrázoljuk. 2,5D ábrázolással a testnek csak vízszintes vetülettel a felülnézetét ábrázoljuk, a test magasságát attribútumként adjuk meg. Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

OBJEKTUMOK KÖZÖTTI KAPCSOLATOK PONT- PONT: két pont milyen távolságra van egymástól ? PONT-VONAL: a pont milyen távol van a vonaltól ? VONAL-VONAL: két vonal metszi-e egymást ? VONAL-FELÜLET: a vonal metszi-e az adott felületet ? FELÜLET-FELÜLET: a zónák érintik, tartalmazzák-e egymást ? Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

A HELYMEGHATÁROZÁS ELVE a meghatározás célja és viszonyítási alapja: a FÖLD fizikai felszíne a FÖLD fizikai alakja helyett elméleti alak (vonatkozási rendszer) meghatározása a térbeli hely ábrázolása síkban (vetületi rendszerben) a viszonyítás módjának meghatározása (vonatkozási rendszer koordinátarendszere) adott vonatkoztatási rendszerben létrehozott alappont hálózaton végzett mérések alapján az objektumok geometriai adatainak a meghatározása Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

A térinformatika alapja: A TÉRKÉP FÖLD fizikai felszínének megjelenítése: az anyagi valóság vagy elvonatkoztatott objektumai kiválasztott csoportjának, valamely méretarány szerint, síkban történő ábrázolása Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

A TÉRKÉPEK RENDELTETÉS SZERINTI FELOSZTÁSA Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek TÉRKÉPFAJTÁK  Topográfiai térképek: kiválasztott természeti vagy emberalkotta tárgyak ábrázolása  Tematikus térképek: információk valamely szempontból történő összegzése kartogram (pl. népszámlálási adatok) folt térkép (pl. talajtérképek) izovonalas térkép (pl. szintvonalas térkép) Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek KARTOGRAM Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek FOLTTÉRKÉP Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek IZOVONALAS TÉRKÉP 100 97 108,3 104 92,7 Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

ADATOK VONATKOZÁSI HELYHEZ VALÓ KÖTÉSE GÖMBFELÜLET (ellipszoidi felület, geoid) ábrázolása SÍKBAN (koordinátarendszerek) a TÉR KÉPE TÉRKÉP Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

GEOMETRIAI ADATOK VONATKOZÁSI RENDSZEREI a FÖLD felszínének SÍKBA való leképezése Föld fizikai alakját - elméleti földalakokkal modellezik (mely nem írható le semmilyen zárt matematikai formulával) gömb Föld alakjának megközelítései normál szferoid (sarkoknál belapult alak) forgási ellipszoid Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

GEOMETRIAI ADATOK VONATKOZÁSI RENDSZEREI TÉRKÉPI VETÜLETEK alapfelületeként (A) földi ellipszoidot vagy gömböt képfelületként (K) síkot vagy valamilyen síkba fejthető felületet használnak (kúp- vagy hengerpalástot) Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

GEOMETRIAI ADATOK VONATKOZÁSI RENDSZEREI (2) A vetítés matematikai elve az (A) felület minden pontjának legyen a (K) felületen megfelelője (A) (K)  az (A) és (K) paraméteres egyenletek közötti függvénykapcsolat  a paraméterek közötti egyenletek a vetületi egyenletek a képfelület egyenletei Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

GEOMETRIAI ADATOK VONATKOZÁSI RENDSZEREI (3) A vetületi egyenletekkel szemben támasztott követelmények: egyértelműség követelménye (egy és csakis egy pont feleljen meg egymásnak) matematikai kezelhetőség követelménye (az egyenletek folytonos- és differenciálható függvények) vetületi torzulások korlátossága (bizonyos megadott értéket ne haladjon meg) Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

GEOMETRIAI ADATOK VONATKOZÁSI RENDSZEREI (4) Vetületek csoportosítása torzulások szerint: általános torzulású vetületek - szögek, hosszak, területek is torzulnak szögtartó (konform) vetületek területtartó (ekvivalens) vetületek Torzulási modulusok: lineáris modulus (l) – a hossztorzulás jellemzője irány modulus (i) - az irány- (szög-) torzulás jellemzője területi modulus ( ) - a területtorzulás jellemzője (Megjegyzés: valamelyik elem – szög, hossz, terület – változatlansága a többi elem erősebb torzulását idézi elő) Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

GEOMETRIAI ADATOK VONATKOZÁSI RENDSZEREI (5) Különböző célú vetületek: Geodéziai vetületek szabados geodéziai mérések alapján készülő nagyméretarányú (1:500 – 1:10000) térképezés estén Topográfiai vetületek kisméretarányú (1:10000 – 1:200000) térképezéshez szolgáló vetületek Geográfiai (földrajzi) vetületek az előbbieknél kisebb méretarányú térképek vetületei Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek VETÜLETI RENDSZEREK a síkvetületek 3 fő csoportja: kúpvetületek azimutális - vetületek hengervetületek a kúp, henger, sík elhelyezése szerint: normális (poláris) transzverzális (ekvatoriális) ferdetengelyű (horizontális) vetületek a vetítés alapjául szolgáló felület szerint: sík - kúp - Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

VONATKOZÁSI ÉS KOORDINÁTA RENDSZEREK Geocentrikus vonatkozási-rendszer origó: Föld középpontja X tengely: greenwich-i kezdő-meridiánra illeszkedik koordináták: X,Y,Z Gömbfelületi vonatkoztatási-rendszer X tengely : greenwich-i kezdő-meridiánra illeszkedik koordináták:  gömbi földrajzi  szélesség, hosszúság Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

VONATKOZÁSI ÉS KOORDINÁTA RENDSZEREK (2) Ellipszoidi felületi (földrajzi) vonatkozási-rendszer - origó: Föld középpontja - X tengely: greenwich-i kezdő-meridiánra illeszkedik - koordináták:  ellipszoidi földrajzi szélesség (egyenlítővel párhuzamos síkok metszetei paralelkörök)  ellipszoidi földrajzi hosszúság (az egyenlítő síkjára merőleges síkok, meridiánok) Síkfelületi vonatkozási-rendszer - origó - a két (egymásra merőleges) x és y tengely iránya Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek VETITÉS KÉT LÉPÉSBEN  ELLIPSZOID- ról GÖMB- re (Gauss-gömbre, amely a vetületi rendszer kezdőpontjában érinti az ellipszoidot)  GAUSS – gömbről SÍK-ra Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

GYAKORLATBAN ALKALMAZOTT VONATKOZTATÁSI ÉS VETÜLETI RENDSZEREK Az ellipszoid valódi síkvetületei: Gauss - Krüger –féle vetület  a Gauss -féle szögtartó síkvetület elveinek alkalmazása az ellipszoidra mint alapfelületre  az ellipszoid transzverzális elhelyezésű érintő szögtartó hengervetülete forgási ellipszoid henger (tengelye az egyenlítő síkjában) a henger és ellipszoid közös vonala az ún. érintési meridián, a torzulásmentes vonal egyenlítő Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

GYAKORLATBAN ALKALMAZOTT VONATKOZTATÁSI ÉS VETÜLETI RENDSZEREK (2) szegélymeridián középmeridián + x egyenlítő y  minden egyes vetületi sávhoz a síkon egy-egy koordináta-rendszer tartozik a sávbeosztás az ellipszoidot, meridiánokkal határolt vetületi sávra osztja a vetítés a forgási ellipszoidról a hengerre 3 ill. 6 fokos sávban történik Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

GYAKORLATBAN ALKALMAZOTT VONATKOZTATÁSI ÉS VETÜLETI RENDSZEREK (3) A Gauss - Krüger - féle vetület előnyei: az északi pólustól a déli pólusig terjed kevés koordináta-rendszert igényel a sávok csatlakoztatása egyszerű valamennyi középmeridián torzulásmentes világ koordináta-rendszer a vetítési sávok és az előállított térképek számozása egységes Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

GYAKORLATBAN ALKALMAZOTT VONATKOZTATÁSI ÉS VETÜLETI RENDSZEREK (4) UTM – vetület (Universal Transverse Mercator projection)  szögtartó metsző hengervetület az érintő henger kismértékben belemetsz a felhasznált forgási ellipszoidba a NATO térképei UTM - vetületben készülnek világ- koordináta rendszer Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

MAGYARORSZÁGON ALKALMAZOTT VONATKOZTATÁSI ÉS VETÜLETI RENDSZEREK a Föld forgás tengelye Gellérthegyi meridián Gellérthegy Egységes Országos Vetület (EOV) (1975) alapfelülete : IUGG / 1967 forgási ellipszoid vetítés: a Gauss-gömbre, amely Budapest környékén legjobban simul az ellipszoidhoz Magyarországon alkalmazott forgási ellipszoidok: féltengely a b (km) lapultság (a-b):a Hayford 6378,388 6356,912 1/297 Kraszovszkij 6378,210 6356,849 1/298,66 IUGG67 6378,160 6356,774 1/298,247 Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

MAGYARORSZÁGON ALKALMAZOTT VONATKOZTATÁSI ÉS VETÜLETI RENDSZEREK (2) hosszrövidülés maximuma: -7 cm/km hossznövekedés maximuma: + 26 cm/km Ellipszoid felületi rendszerek az alapjai a legelterjedtebb vetületi rendszereknek; a Gauss-Krüger-rendszernek (Kraszovszkij-féle ellipszoid) és a Universal Transverse Mercator (UTM) rendszernek (Hayford-ellipszoid), mely koordin áta-rendszereket világkoordináta-rendszereknek is neveznek. Mindkettő szögtartó hengervetület. Magyarországon szintén használják az említett rendszereket, pl. a 1984WGS84 geocentrikus rendszert GPS-méréseknél, a Gauss-Krüger rendszer a katonai térképészet ben, az UTM-rendszert a távérzékelésben. A hazai polgári térképezés sajátos vetületi rendszere az Egységes Országos Vetület (EOV), amelyet kettős vetítéssel (ellipszoidról annak simulógömbjére, majd a gömbről síkra) kapnak. A Nemzetközi Geodéziai és Geofi zikai Unió (IUGG) által 1967-ben javasolt IUGG/1967 elnevezésű forgási ellipszoid adja az alapfelületet, erről vetítenek arra a 6379,743 m sugarú gömbre, amely Budapest környékén simul legjobban az ellipszoidhoz. A gömbről vetítés olyan ferde tengelyű, süllyesztett hengerpalástra történik, amely az ország területén épp hogy metszi a gömböt. A henger tengelye merőleges a Gellérthegyen átmenő hosszúsági kör és a 47o06" északi földrajzi szélességi kör mets zéspontján átmenő gömbi főkör síkjára. A hossztorzulás a kelet-nyugati irányú y tengely mentén kilométerenként -7 cm, az ország legészakibb pontján +26 cm, legdélibb pontján +23 cm. A területtorzulás a hossztorzulás-értékek négyzetével egyenlő. Az Egységes Országos Vetület szögtartó. Ebben a vetületben készül el az országot lefedő Egységes Országos Térkép Rendszer (EOTR), amely szelvényezés koordináta-rendszerének origója az országtól DNy-ra található , így - mivel az ország teljes területe a koordináta-rendszer első síknegyedébe esik - minden pont mindkét koordinátája pozitív (3. ábra). Magyarország területén az x koordináták mindig kisebbek 400000 méter nél, az y koordináták mindig nagyobbak 400000 méternél, így a koordináták felcserélésének hibalehetősége is csökken. Magyarország helyzete az Egységes Országos Vetület (EOV) koordináta-rendszerében Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

MAGYARORSZÁGON ALKALMAZOTT VONATKOZTATÁSI ÉS VETÜLETI RENDSZEREK (3) Sztereografikus síkvetület - a Gauss-gömb vetületi kezdőpontjára illesztett képsík - hossztorzulások, a kezdőponttól távolodva egyre nagyobb Ferdetengelyű hengervetületek a Gauss-gömbre illesztett hengerfelület, tengelye a kezdőpont meridiánjának síkjában esik három hengervetület HKözépR, HÉszakiR, HDéliR a hengerek tengelye a gellérthegyi ponton átmenő meridiánra illeszkedik. egy-egy vetület sávszélessége 180 km Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

LEGGYAKRABBAN HASZNÁLT VETÜLETI ÁTSZÁMÍTÁSOK Koordináta átszámítások:  Síkfelületiből síkfelületi rendszerbe indirekt transzformáció transzformációs egyenletek  Ellipszoidiból síkfelületi rendszerbe vetítéssel, vetületi rendszerek segítségével  Geocentrikusból ellipszoidi és síkfelületibe térbeli hasonlósági transzformációval Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

INDIREKT TRANSZFORMÁCIÓ  síkfelületi rendszerek vonatkozási rendszerei (alapfelületei) azonosak  pontok koordinátáiból (x, y)  alapfelületi koordináta (j, l)  alapfelületi koordináta (j, l)  új vetületi koordináta (x’, y’) Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

TRANSZFORMÁCIÓS EGYENLETEK  síkfelületi rendszerek vonatkozási rendszerei különbözőek  koordináták átszámítása: magasabb-rendű polinomos transzformációval x’ = c0 + c1x + c2y + c3x2 + c4xy + c5y2 + … y’ = d0 + d1x + d2y + d3x2 + d4xy + d5y2 + ...  paraméterek meghatározása: azonos pontok felhasználásával Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

ÁTSZÁMÍTÁS TRANSZFORMÁCIÓS EGYENLETEKKEL  azonos pontok koordinátáinak kigyűjtése  együtthatók meghatározása x1’ = c0 + c1x1 + c2y1 + … y1’ = d0 + d1x1 + d2y1 + ...  koordináták átszámítása x’ = c0 + c1x + c2y + … y’ = d0 + d1x + d2y + ... Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek AFFIN TRANSZFORMÁCIÓ bizonytalan eredetű és minőségű adatok, pontatlan térképlapok esetén és kis területek esetében használatos a transzformáció során a párhuzamos vonalak párhuzamossága megmarad két koordinátarendszer közötti kapcsolat meghatározása polinomos transzformációval a magasabb-fokú tagok elhagyásával x’ = a0 + a1x + a2y y’ = b0 + b1x + b2y a transzformációnak 6 állandója van  legalább 3 illesztőpontnak kell lenni  3 pont 6 értéket ad  négy különböző típusa ismert : eltolás, méretarányváltozás, forgatás, tükrözés Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

HASONLÓSÁGI (HELMERT) TRANSZFORMÁCIÓ  a koordináta-rendszerek kezdőpontjai nem esnek egybe (eltolás)  a koordináta-rendszerek tengelyei j szöget zárnak be egymással (j szögű elforgatás)  tengelyirányú méretarány-váltás (nagyítás vagy kicsinyítés) Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

DISZKRÉT VONATKOZÁSI RENDSZEREK  Földrajzi hivatkozási rendszerek folyamatos rendszerek (folyamatos mértékskálán) szélesség hosszúság derékszögű síkvetületi Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

DISZKRÉT VONATKOZÁSI RENDSZEREK (2)  Földfelszín diszkrét egységeire vonatkozó rendszerek diszkrét nem folyamatos rendszerek: postai irányítószámok utcanév, házszám ingatlan-nyilvántartás helyrajzi szám statisztikai egységek (háztömbök, bankok, stb.) hálózatok mobiltelefon-rendszerek cellái Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

ADATNYERÉSI ELJÁRÁSOK ÉS ADATFORRÁSOK objektumok helyzete, attribútuma és az idő folyamatosan változik  változások elemzése: térbeli adatnyerési eljárás esetén a hely függvényében időbeli adatnyerési eljárás esetén a különböző időpontok között tematikus adatnyerési eljárás esetén az egyes attribútumokra vonatkozóan Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

ADATNYERÉSI ELJÁRÁSOK ÉS ADATFORRÁSOK (2)  Geocentrikus koordinátákkal dolgozó, műholdas méréseken alapuló globális hely- és időmeghatározó rendszerek: GPS - Global Positioning System NAVSTAR (NAVigation System with Time And Range) GLONASS (GLobal Orbiting and NAvigation Satellite System) Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

GPS - Global Positioning System Elv: ismert helyzetű mesterséges holdakra végzett egyidejű távolságmérés Feltétel: mesterséges holdak rendszerének léte, speciális vevőberendezések Eredmény: nagy pontosságú geocentrikus koordináták Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek TÁVÉRZÉKELÉS Adatnyerési módszertan Szakértői rendszer Műholdas felvételek: passzív aktív Eredmény: különböző hullámhossz tartományokban készült raszteres állományok Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

DIGITÁLIS KARTOGRÁFIA a térképészeti adatok digitális:  tárolása  kezelése  feldolgozása digitális formában tárolt térképészeti adatok esetében :  kódolt értelmezhető adatrendszer  kódolt kifejtett (explicit) térbeli viszonyrendszer  kódolt attribútum hozzárendelés Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

DIGITÁLIS KARTOGRÁFIA (2) kétirányú szakmai megközelítés:  Digitális térkép-előállítás: számítógépes térkép-előállítás (a számítógép mint eszköz)  Digitálistérkép-előállítás: nem a térkép grafikai megjelenítése a fontos, hanem a geometriai pontosság térképi objektumok koordinátáinak ismerte objektumok egyértelmű adatbázis kapcsolata a végtermék: digitális térkép (számítógépes adatbázis) Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek DIGITÁLISTÉRKÉP  FELADATA: Adattárolás (egy 1:50 000-es méretarányú topográfiai térkép tartalma ~25 MB) Adatelemzés (pl. hipotézis ellenőrzése) Adatmegjelenítés (előállításuk drága)  TULAJDONSÁGAI: Gyors elérés Méretarány-függetlenség nincs kötött méretarány (lehetséges 1:1-es ábrázolás is!) nincs arányban az adatok pontossága és a méretarány Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

TÉRKÉPI ADATOK MEGJELENÍTÉSE TÉRINFORMÁCIÓS RENDSZEREK ÁLTAL HASZNÁLT ADATMODELLEK A TÉRKÉPI ADATMODELEK DIGITÁLIS FORMÁI: VEKTOROS RENDSZEREK RASZTERES RENDSZEREK DIGITÁLIS TEREPMODELLEK (DTM) Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

FÖLDRAJZI ADATBÁZIS FOGALMA FÖLDRAJZI ADATBÁZIS  térképek gyűjteménye (sorozata) Térképsorozatok logikai elemi egységei  vektoros rendszerben: a fedvény (coverage) fedvény tartalma: - egy adott jelenség földrajzi meghatározása - talajfolt poligonjai - lakóterület telkei - kapcsolódó szakadatok  raszteres rendszerekben: a réteg (layer) - talajhasználat - települések, utak, Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

VEKTOROS ADATMODELLEK MEGHATÁROZÁS:  a vektormodell felépítése gráfelméleti alapokon nyugszik alapegysége a pont és annak koordinátái (Bármi hol van?)  a pont a geometriai információ hordozója  térinformatikai topológia: a vektorrendszer alapelemei közti szomszédsági viszony pont, vonal, poligon - vektormodell Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

VEKTOROS ÁLLOMÁNYOK LÉTREHOZÁSA Vektoros adatstruktúra:  grafikus objektumokra jellemző pontok koordinátáinak halmaza Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

VEKTOROS ADATMODELLEK (2) spagetti modell alapeleme: pont, vonal és poligon egydimenziós listastruktúra (az adatok hosszan elnyúlnak) az elemek nem tartalmaznak térbeli kapcsolatra vonatkozó információt egy megadott pontsorozathoz szekvenciálisan fűződnek a koordinátapárak Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

VEKTOROS ADATMODELLEK (3)  a spagetti adatmodell használatának előnyei: egyszerű és gyors előállítás viszonylag kis helyigényű  hátrányai: keresés csak szekvenciálisan történhet (általában az előállítás sorrendjében) az adatok rendezetlen volta (oka: hogy az vonalak nem találkoznak) objektumok nem alkotnak logikai egységet abszolút koordinátákkal leírt vonalak tárolási ismétlődése (redundanciája) Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

VEKTOROS ADATMODELLEK (4) spagetti modell Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

VEKTOROS ADATMODELLEK (5) topológiai adatmodell alapeleme: csomópont és él nemcsak az egyes objektumok helyzetét, hanem egymáshoz való viszonyát is leírja a topológia csak a geometriától függ, nem veszi figyelembe a távolságokat és irányokat, tehát a mennyiségi jellemzőket az elemek térbeli kapcsolatra vonatkozó információkat, topológiai információkat tartalmaz Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

VEKTOROS ADATMODELLEK (6) a topológiai adatmodell a szomszédsági információk tárolásával biztosítja a térbeli elemzések hatékony végrehajtását strukturált tárolás az adatmodell kialakításakor tárolásra kerül: a szakaszok kezdő- és végpontjai bal- és jobb oldali poligonjaik azonosítói a szakaszok hossza Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

VEKTOROS ADATMODELLEK (7)  topológiai adatmodell használatának előnyei: a szomszédos poligonok közös határvonala csak egyszer kerül tárolásra nincs szükség az objektumok abszolút helyét tartalmazó koordináta file-okra  hátrányai: viszonylag nagy erőforrás- és memóriaigény az adatbázis fokozott érzékenysége az adatbevitel hibáival szemben Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

VEKTOROS ADATMODELLEK (8) topológiai kódolás vonalazonosító jobb poligon bal kezdő pont vég 1 6 2 3 4 5 7 8 csomópontok koordinátái csomópont x y 1 4 20 2 16 18 3 21 23 5 9 6 10 kódolt hálózat-térkép Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

GBF/ DIME (Geographic Base File /Dual Independent Map Encoding) topológiai adatstruktúra (1970 USA Népszámlálási Hivatal) digitális formában tárolt utcatérképek és postacímadatok vonalszegmens (utca, folyó, vasút, közigazgatási határ) ábrázolás Second First Girrard Street Avenue Maple Chest Grave Pine Drive Gro a szakaszok végpontjai : a vonalak metszéspontjai szakaszvégpontok: csomópontok irányított szakaszok, kódolt vég- és kezdőpontok minden szakasz kétszeresen definiált koordinátákkal postai címmel szekvenciális keresés statisztikai blokkok (poligonok) rendezetlen szakasztárolás Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

POLYVRT (Polygon conVeRTer) modell alapeleme : vonal lánc (egyenes szakaszok sorozata) hierarchikus adatsruktúra elkülönített adatlem tárolás tárolt adatok szelektív lekérdezése láncrekordok száma a poligonok számától függ Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Csomópontok koordinátái POLYVRT Láncok táblázata 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Csomópontok koordinátái 1-lánc koordinátái Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

RASZTERES ADATMODELLEK MEGHATÁROZÁS: homogén tartalmú (tematikájú) részekre osztott (mozaikokra - tesszelációkra) terület  objektumok geometriájának leírása (Bárhol mi van?)  egy vizsgált terület egészét, folytatólagos 2D-s szabályos négyszögű felbontással történő lefedése lefedő idomok: képelemek (picture elements: pixelek) mátrixként is felfogható vonatkoztatási rendszer raszter alapú rendszerek jellemzője: a rendszer felbontása attribútumok a képelemekhez (pixelekhez) kapcsolódnak annyi attribútum, ahány pixelből áll a térkép Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

RASZTERES ÁLLOMÁNYOK LÉTREHOZÁSA Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

RASZTERES ÁLLOMÁNYOK LÉTREHOZÁSA (2) Egy pixelhez két érték is tartozik Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

RASZTERES ÁLLOMÁNYOK LÉTREHOZÁSA (3) rácsháló fektetése a térképre raszterelemek kódolása: melyik területfolt foglalja el a legnagyobb területet Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

RASZTERES ÁLLOMÁNYOK TÁROLÁSA cellánkénti adatbevítel  hatalmas adatmennyíség ( 30 x 30 km – es űrfelvétel 3 x 3 felbontásban 10 cellát tartalmaz, 256 színárnyalattal 2,5 GB tárkapacitásra van szükség) tárolási módozatok: (raszteradatok tárolása sorról - sorra, a bal felső saroktól kezdve) lineáris adatok kezelése sorozathossz kódolás lánckódolás (chain coding) futáshossz kódolás (run lenght encoding) areális adatok kezelése területfolt kódolás – faszerkezet alapján történő modellezése Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek TÁROLÁSI MÓDOZATOK lánckódolás (chain coding) (lineáris vonalszerű alakzatok kódolása) 2 1 2 8 3 4 5 6 7 abszolút koordináták helyett 4 vagy 8 irányvektor bevezetésével relatív koordináta kezdő raszterelem helyzete (aij) raszter/vektor keverék 3 1 4 2,1,2,1,1,4,4,1,4,1 2,1,2,8,7,8 Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek TÁROLÁSI MÓDOZATOK (2) futáshossz kódolás (run lenght encoding) (vonalas alakzat teljes hosszában ugyanazt az értéket hordozza, adathosszkódolás) raszterszámpárok változás helye cellák száma Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek TÁROLÁSI MÓDOZATOK (3) területfolt kódolás egy - egy területfolthoz tartozás igen - nem (0 -1) lehetőséggel történő kódolása raszterből négyfa (a felosztás olyan mint egy fa, minden szint 4 fele ágazik) felosztási elv az objektumok előfordulása és tulajdonságán alapul azonos értékeket tartalmazó helyek felkutatása 1 2 30 32 33 310 311 312 313 3 2 1 31 313 az adott tartalmú pixel megtalálása keresési irány a fa tetejétől indul Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

TESSZELÁCIÓS ADATMODELLEK tesszeláció (mozaik) bármilyen hálószerű térszerkezet 2D, 3D térben elhelyezett geometriai elemek: - szabályos sokszögek - szabálytalan sokszögek folytatólagos vagy rekurzív felbontás Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

SZABÁLYTALAN TESSZELÁCIÓK TIN (Triangulated Irregular Network) (szabálytalan négyszög, háromszög) – szabálytalan háromszögekkel lefedett térbeli felület – a mintapontok egyenesekkel vannak összekötve – mozaikszerű felület minden darabja illeszkedik a szomszédos darabhoz – dőlés, irány és területtulajdonságokkal rendelkező poligonok – felhasználási terület: diszkrét pontokban adott kétváltozós függvények megjelenítése és interpolációja (pl. hőmérséklet vagy magasság térbeli eloszlása) Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

SZABÁLYTALAN TESSZELÁCIÓK (2) TIN (Triangulated Irregular Network) 21,7 18,3 21,2 19,6 19,9 20,4 21,6 21,8 21,8 23,0 23,5 24,1 Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

SZABÁLYTALAN TESSZELÁCIÓK (3) THIESSEN-poligon (változó poligonháló) a diszkrét pontok legszűkebb környezetét alkotják a vizsgált területet hézagmentesen lefedő poligonok meghatározható, hogy adott koordináta, melyik poligonhoz tartozik felhasználási terület: térbeli elemzések (pl. optimális körzetek kijelölése, interpoláció) Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

ADATMODELL ÁTALAKÍTÁSOK VEKTOR RASZTER Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek HIBRID ADATMODELLEK VEKTOROS RENDSZEREK raszter - vektor konverziós szolgáltatás lehetősége: vektorizálás RASZTERES RENDSZEREK vektor - raszter konverziós szolgáltatás lehetősége: raszterizálás HIBRID ADATMODELLT ALKALMAZÓ RENDSZER használati okokból nem mindig célszerű valamennyi adatot egyik, vagy másik rendszerbe átalakítani akkor hibrid rendszerek jönnek létre (pl. egy alapvetően raszteres rendszerben az utakat vektoros formában tároljuk) Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

DIGITÁLIS DOMBORZATMODELLEZÉS DTM (Digital Terrain Model): 3D számítógépes adatkezelési módszer vízszintes koordinátákhoz hozzárendelve tároljuk a magasságadatot DEM (Digital Elevation Model): csak magassági adatok tárolása raszteres (négyszögháló) és vektoros (TIN) adatmodell DLM (Digital Landscape Model): magassági adatok mellett területhasználati kategóriák tárolása (pld. felszínt borító növényzet) Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

DIGITÁLIS TEREPMODELLEK (DTM) a domborzat kvantitatív ábrázolása a számítógépen a terep perspektív képének előállítása Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek DTM-ek ELŐÁLLÍTÁSA  nyomtatott szintvonalak átalakításával (Hornsby, Harris, 1992) szkennelt eredményraszter vektorizálása, rácspontok magassági értékeinek interpolálása  fotogrammetria segítségével objektumok térbeli helyzetének, kiterjedésének, méretének fényképek alapján történő meghatározása (fényképről történő mérés) fényképek elkészítése geometriai összefüggések számszerű adatainak meghatározása fénykép térbeli elhelyezése helymeghatározás a nyert helymeghatározó adatok feldolgozása Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

FOTOGRAMMETRIA MÓDSZEREINEK ELJÁRÁSAINAK CSOPORTOSÍTÁSA FELVÉTEL HELYE SZERINT: földi légi fotogrammetria KIDOLGOZÁS SZERINT: egyképes kétképes, térhatású (sztereofotogrammetria) FELDOLGOZÁS MÓDJA SZERINT grafikus analtikus Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

DTM MODELLEK – TÉRBELI INTERPOLLÁCIÓK szintvonal adatok grafikus megjelenítése a felület valamely jellemzőjének kiszámítása egy adott pontban térbeli jelenségek lehatárolása környezeti hatásvizsgálatok  terepi jellemzők meghatározása: tetszőleges pont magassága, dőlés és iránya vízgyűjtő területek és vízválasztók csatornahálózatok, csúcsok, mélyedések, egyéb felszíni formák hidrológiai funkciók modellezése Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

ELEMZÉSEK A TÉRINFORMATIKÁBAN AZ ADATELEMZÉS CÉLJA: térbeli és leíró adatok összekapcsolása hatékonyabb és gyorsabb keresés a földrajzi adatbázisban többszörös kereszthivatkozások lehetősége AZ ADATELEMZÉS LÉPÉSEI: az adatok kiválasztása – adatok keresése  kereső nyelvek megfelelő elemzési műveletek elvégzése objektumok geometriai helyzete objektumok attribútumai alapján Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

TÉRBELI ADATOK ÖSSZEKAPCSOLÁSA megfeleltetés kapcsolatok térbeli adatok leíró adatok származtatás hierarchikus poligon overlay Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek MEGFELELTETÉS 112233 223344 334455 445566 667788 Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

HIERARCHIKUS KAPCSOLAT 223344 Alsóőr 112233 445566 Felsőőr 334455 667788 Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek TÉRKÉPI ALGEBRA (1) Átkódolás-transzformáció: egy fedvény pixeljeinek értékét valamely transzferfüggvény által megadott hozzárendelés alapján új értékkel helyettesítjük átkódolás y = x – a (minden pixel értékét a-val csökkentjük) osztályba sorolás sorba rendezés és átkódolás transzformáció transzferfüggvény alapján y = 3x küszöbérték megadása y = 0, ha x < a y = x, ha x > a kiválasztás (slicing, szelekció) y = 0, ha a < x < b Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek TÉRKÉPI ALGEBRA (2) (2) Eltolás (transzláció): egy fedvény raszterelemeinek értékét valamely értékkel, valamilyen irányban (É - K - D - Ny) párhuzamosan eltoljuk Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek TÉRKÉPI ALGEBRA (3) (3) Aritmetikai műveletek: a) ÖSSZEADÁS 1 1 1 2 + = Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek TÉRKÉPI ALGEBRA (4) (3) Aritmetikai műveletek: b) SZORZÁS 1 1 1 x = Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek TÉRKÉPI ALGEBRA (5) (4) Logikai műveletek: a) TAGADÁS  Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek TÉRKÉPI ALGEBRA (6) (4) Logikai műveletek: b) ÉS , VAGY A A ÉS B B A VAGY B Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

EGYENLŐSÉGEK ÉS EGYENLŐTLENSÉGEK SQL-nyelv logikai műveletein alapuló keresések:  oszlopfüggvények: átlag képzés legkisebb érték képzés legnagyobb érték képzés szélső érték képzés egyenlő nem egyenlő kisebb vagy egyenlő nagyobb vagy egyenlő < kisebb mint > nagyobb mint Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

MŰVELETEK HALMAZOKKAL  MŰVELETEK ÉLESEN ELHATÁROLT HALMAZOKKAL HALMAZ: bizonyos tulajdonságokkal rendelkező egyedek (objektumok): metszet egyesítés különbség diszkrepancia  MŰVELETEK NEM ÉLESEN ELHATÁROLT (FUZZY-) HALMAZOKKAL tagsági függvény [ A fuzzy-halmaz d elemei, h(d) tagsági értékei ] 1 1 Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek FELÜLETEK METSZÉSE METSZÉS ( POLIGON OVERLAY) forgácspoligonok keletkezése poligonmetszetéskor Vektor modell estében ii ni in nn n i nnn inn ini iii iin Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek FELÜLETEK METSZÉSE (2) METSZÉS ( POLIGON OVERLAY) Raszter modell estében különböző rétegek kompozitja keletkezik Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

TÉRKÉPSZELVÉNYEKKEL VÉGZETT MŰVELETEK méretarány-változtatás torzulások csökkentése (transzformációkkal, ismert pontok alapján) vetületi és vonatkozási rendszer megváltoztatása koordináta-rendszer eltolása, elforgatása Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

MÉRETARÁNY - VÁLTOZTATÁS b a c b a c Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

TORZULÁSOK CSÖKKENTÉSE Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

VETÜLETI RENDSZER VÁLTOZTATÁSA Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

MATEMATIKAI STATISZTIKAI MŰVELETEK adatok eloszlásának, sűrűségének jellemzése (hisztogram) két változó kapcsolatát jellemző paraméterek meghatározása statisztikai hipotézisek lineáris regresszió legkisebb négyzetek módszere interpolációs eljárások szűrési eljárások Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek ÖSSZETETT MŰVELETEK blow-shrink (duzzasztás - zsugoritás) módszer area-flooding (területkiterjesztés) módszere távolsági műveletek (pufferzóna, védőterület kialakítás) szomszédsági műveletek (neighborhood operations, local context operators) Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

ÖVEZET (PUFFERZÓNA) GENERÁLÁS adott távolságra elhelyezkedő új poligon (övezet) meghatározás eredeti pontok vonalak és poligonok alapján előállított új poligon Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

HÁLÓZATELEMZÉSI FUNKCIÓK legrövidebb útvonal megkeresése legközelebbi szomszéd megkeresése analízis és szimuláció a hálózat bővítéséhez Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

TÉRINFORMÁCIÓS RENDSZEREK FELÉPÍTÉSE Hardver eszközök Térbeli és szöveges adatkezelő Szoftverek Adatok (geometriai, attribútum és grafikai) Felhasználók Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

TÉRINFORMÁCIÓS RENDSZEREK SZOFTVEREI a térinformatikai szoftver fontosabb funkciói: a) Térbeli adatok bevitele és modellezése: transzformációk digitalizálás poligonizáció objektumok előállítása geodéziai adatok feldolgozása geometriai simítások térképszelvények illesztése adatkonverziók Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

TÉRINFORMÁCIÓS RENDSZEREK SZOFTVEREI a térinformatikai szoftver fontosabb funkciói: b) Térbeli adatok feldolgozása, adatelemzés lekérdezés övezetek, pufferzónák generálása poligon metszés interpolálás, generalizáció statisztikai műveletek modellező, elemző funkciók képfeldolgozás és távérzékelt adatok feldolgozása Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

TÉRINFORMÁCIÓS RENDSZEREK SZOFTVEREI a térinformatikai szoftver fontosabb funkciói: c) Output funkciók megjelenítés különböző grafikus szimbólumok felhasználási lehetőségei eredménytérképek rajzolása, jelkulcsolás Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

TÉRINFORMÁCIÓS RENDSZEREK FUNKCIONÁLIS EGYSÉGEI  ADATRENDSZER adatbevitel adatátalakítás adattárolás FELDOLGOZÁSI RENDSZER adatfeldolgozás adatelemzés  ADATMEGJELENÍTÉS Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

ADATBEVITELI ESZKÖZÖK  DIGITALIZÁLÓTÁBLA felbontása: 0,05 – 0,1 mm vonalkövetés során szabályos időközökben történő leolvasás (0,5 – 1 mp)  SZKENNEREK (LETAPOGATÓK) felbontása: 300 – 5000 dpi  DIGITÁLIS KEMERÁK  LEVILÁGÍTÓK felbontása: 1200 – 2540 dpi filmszélesség: 300 – 350 mm Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

FÖLDMÉRÉSI ADATBEVITELI ESZKÖZÖK klasszikus földmérő eszközök szintező tahiméter (a bemért pontoknak nemcsak vízszintes adatait hanem magassági adatait is szolgáltató eszköz) GPS fotogrammetria eszközei Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

ADATBEVITELI MEGJELENÍTÉS Szelvényezés nélküli térképezés Szabad méretarány-változtatás Raszteres, vektoros ábrázolás Animációk Három dimenziós megjelenítés Nyomtathatósági korlátoktól független grafika Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

ADATBEVITELI MEGJELENÍTÉS (2) Szöveges: jelentés (report) leválogatott adatok (pl. térbeli feltételek alapján) származtatok adatok Grafikus térképek (2D) származtatott, tematikus térképek metszetek, perspektív ábrázolás (3D) Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

ADATBEVITELI MEGJELENÍTÉS (3) Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek ADATMINŐSÉG Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

TÉRINFORMÁCIÓS RENDSZEREK MINŐSÉGE  adatok minőséget befolyásoló tényezők: vevők tényleges igényei a termék vagy szolgáltatás jellemzői költségek megvalósíthatóság rendelkezésre álló idő Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

TÉRINFORMÁCIÓS RENDSZEREK ADATMINŐSÉGÉT BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZŐK Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

NEM MEGFELELŐ ADATMINŐSÉGŰ TÉRINFORMÁCIÓS RENDSZEREK  hibás döntést eredményezhetnek  jogi következményekkel járhat Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

TÉRINFORMÁCIÓS RENDSZEREK ADATBÁZISÁNAK LEHETSÉGES HIBAFORRÁSAI a térinformációs rendszerben végzett műveletektől független hibák: 1) különböző elsődleges adatnyerést szolgáló eljárások hibái a felhasznált műszerek hibáiból a mérési eljárásból a mérési körülményektől a másodlagos adatforrások hibái a térképkészítés során létrejött eltérés (hibás alappont, rossz mérés) a térképekkel végzett valamilyen művelet a valóság megváltozása az adatnyerés nem megfelelő kiterjedése vagy felbontása Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

TÉRINFORMÁCIÓS RENDSZEREK ADATBÁZISÁNAK LEHETSÉGES HIBAFORRÁSAI A térinformációs rendszerben végzett műveletekből adódó hibák: adatbeviteli hibák digitalizálási hibák attribútumadatok bevitelének hibái adattárolási hibák adatkezelési és adatelemzési hibák raszter-vektor átalakítás vektor-raszter átalakítás adatmegjelenítési hibák C) Adatgyűjtési hibák Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek SZABVÁNYOK DIGEST (Digital Geographic Information Exchange Standard) CEN/TC-287 ISO/TC-211 MSZ 7772 Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

ÁLLOMÁNYFORMÁTUMOK A DIGITÁLIS KARTOGRÁFIÁBAN RASZTERES FORMÁTUMOK  JELLEMZŐJE: a felbontás, mértékegysége: [dpi ] (dot per inch : 25,4 mm belül hány képpont van) térbeli felbontás (lefedett terület nagysága) spektrális felbontás (érzékelt hullámhossz tartomány) időbeli felbontás (műholdpálya függvénye, a visszatérési gyakoriság) Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

KÉPMÉRET KÜLÖNFÉLE FELBONTÁSBAN ÉS SZÍNMÉLYSÉGBEN 10x10 cm-es kép 100 dpi 300 dpi 600 dpi 2400 dpi 1 bit bitmap 20 KB 171 KB 683 KB 10,9 MB 8 bit gray scale 152 KB 1,33 MB 5,32 MB 85,1 MB 24 bit RGB 455 KB 3,99 MB 16,0 MB 256 MB 32 bit CMYK 607 KB 21,3 MB 340 MB Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek RASZTERES ÁLLOMÁNYOK TIFF (Tagged Image File Format) BMP PCX (Zsoft Paintbrush) GIF (Compuserve Graphic Interchange Format) JPG (Joint Photographics Experts Group) PNG (Portable Network Graphics) MAC Paint TGA (Truevision Targa) PHOTO CD (Eastman Kodak) FlashPix (FPX) Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek VEKTOROS ÁLLOMÁNYOK az egyes rajzi objektumok koordinátákkal együtt történő tárolása DXF (Autodesk Drawing Exhange Format) DWG HPGL (Hewlet-Packard Graphic Language) HPPCL (Hewlet-Packard Printer Control Language) Mapinfo MIF Microstation DGN ArcView SHP Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek METAFILE ÁLLOMÁNYOK CGM (Computer Graphics Metafile) WMF (Window Metafile) EMF (Enhanced Metafile) Mac PICT Postscript (DTP) Adobe Acrobat (PDF) WPG (WordPerfect Graphic) CDR, CMX (CorelDraw) FH5, FH7, FH8 (Macromedia Freehand) DRW (Micrografx) Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

MAGYARORSZÁGI DIGITÁLIS TÉRKÉPEK DTA-100: Magyarország 1:100 000 méretarányú digitális topográfiai térképe (raszteres és vektoros állományok, DTM digitális terepmodell, jelkulcs) DTA-200: Magyarország 1:200 000 méretarányú digitális topográfiai térképe (DXF vektoros állomány, úthálózat, vasútvonalak, települések és azok nevei, vízrajz és a vízrajzi elemek nevei, ország és megyehatárok) Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

MAGYARORSZÁGI DIGITÁLIS TÉRKÉPEK DTA-50: Magyarország 1: 50 000 000 méretarányú, csökkentett tartalmú digitális topográfiai térképe (vektoros állomány, DXF, DGN, ArcInfo és MapInfo formátumban) OTAB: Országos Térinformatikai Alapadatbázis (3 részletes, áttekintő és szemléltető szinten, vízrajzi, közlekedési, létesítményekre, településekre, határokra vonatkozó tartalommal, DXF, DWG, MapInfo, DGN vektoros formátumban) Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

MAGYARORSZÁGI DIGITÁLIS ALAPTÉRKÉP Geodéziai Pontok Határok Épületek, építmények Távvezetékek Közlekedési létesítmények Vizek, vízügyi Domborzat Területkategó-riák. Földmérési alaptérkép DIGITÁLIS ALAPTÉRKÉP DAT: alakzatok leképzésének szabályai: DAT fogalmi modell (MSZ-7772-1 szabvány) DAT1 szabályzat: DAT előállítása, adatcsere formátuma, stb. Magyar Térinformatikai Adatcsere-formátum (MSZ 7771) Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

A TÉRINFORMATIKA GYAKORLATI ALKALMAZÁSAI  AZ ALKALMAZÁS ELSŐDLEGES CÉLJA SZERINT kormányzati térinformációs rendszerek ellenőrző és irányító rendszerek környezetvédelmi, monitoring rendszerek természeti erőforrás–, feltárás-, gazdálkodási rendszerek önkormányzati térinformációs rendszerek közművek térinformációs rendszerei közlekedési térinformációs rendszerek üzleti tevékenységi térinformációs rendszerek oktatás és kutatás Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek

A TÉRINFORMATIKA GYAKORLATI ALKALMAZÁSAI AZ ALKALMAZÁS TERMÉSZETI JELLEGE SZERINT meteorológiai hidrológiai geológiai talajtani AZ ALKALMAZÁSI TERÜLET CÉLJA SZERINT közlekedési földügyi (Land Information System, LIS) régészeti banki önkormányzati Gábor Dénes Főiskola Térinformatikai rendszerek