Bevezetés a térinformatikába dr Siki Zoltán siki@agt.bme.hu BME Általános és Felsőgeodézia tanszék Bevezetés a térinformatikába dr Siki Zoltán siki@agt.bme.hu http://www.agt.bme.hu

Tartalom A térinformatika (GIS) fogalma A térinformatikai rendszerek összetevői A valós világ modellezése: leíró adatok, objektumok, rétegek Ábrázolás: vektoros, raszteres/rétegek, objektumok A térkép és a digitális térkép sajátosságai A digitális térkép létrehozása A térképek csoportosítása Vetületi rendszerek Topológia: fogalma, javítása, tárolása GIS rendszerekkel megválaszolható kérdések Szelekció, övezet generálás, átfedés vizsgálat Trendek a GIS megvalósításában, alkalmazásában

Térinformatika fogalma Hardver Adatok Személyzet Szoftver

Térinformatikai rendszerek jellemzői Min. q CAD rendszerek térképek rajzolásához Alap q Térbeli adatok digitalizálása, tárolása és aktualizálása Grafikus (vektor és raszter) adatok és a hozzájuk kapcsolt járulékos adatatok együttes kezelése Alkalmazási területek széles skálája pl. környezetvédelem, közművek, marketing Különböző elemzési és megjelenítési lehetőségek Profi q Internetes/intranetes megoldások A térinformatika integráns része más információs rendszereknek pl. hálózati felügyeleti rendszer, irodai információs rendszer

Térinformatikai rendszerek építőkövei Relációs adatbázis Számítógépes grafika Numerikus leírás Grafika Adatbázis = táblázatok együttese A mezők numerikus, szöveges, dátum vagy multimédia (kép, hang, stb.) adatokat tartalmazhatnak Kulcs - a táblázat egy sorát egyértelműen azonosítja, egy vagy több oszlop Redundancia - ugyanannak a ténynek többszöri tárolása Korlátozások, kapcsolatok tárolása az adatbázisban SQL Oracle, MS SQL Server, MS Access, mySQL, PostgreSQL, Informix, DB2, …

Adatmodell Leíró adatok Objektumok Valós világ Rétegek Absztrakció 12 út épület Valós világ Rétegek Absztrakció Lehetséges modellek Modell megvalósítása

Vektoros és raszteres ábrázolás Kisebb méretű állományok Nagy méretű állományok Tetszőleges felbontás Rögzített felbontás Összetett adatszerkezet Egyszerű adatszerkezet Hibrid modell

Réteg és objektum technika

A térkép és a digitális térkép A térkép a Föld felszínén illetve azzal kapcsolatban álló anyagi vagy elvont dolognak - általában kicsinyített, generalizált, síkbeli megjelenítése. A digitális térkép, a térkép tartalmának számítógéppel kezelhető, numerikus (digitális) leírása. Eltérések a hagyományos és a digitális térképek között A tárolás általában folytonos, nincs szelvényekre bontva Struktúra, a térképi elemek csoportokba sorolhatók (réteg, objektum) Valós méretekkel ábrázolja az elemeket Pontos csatlakozások, topológia!

A digitális térkép Réteg struktúra szabványok

A digitális és hagyományos térképek összehasonlítása

Nagyméretarányú térképek Földmérési alaptérkép Közmű alaptérkép Egyesített közműtérkép Szakági helyszinrajzok Szabályozási Keretterv Szabályozási tervlapok Légifényképek, űrfelvételek Topográfiai térkép ...

Térkép típusok Topográfiai térkép (1:10 000, 1:200 000) Földmérési alaptérkép (1:1000-1-4000) Közmű alaptérkép (1:500) Egyesített közműtérkép (1:500) Szakági helyszínrajz Szabályozási tervek (1:1000-1:10000) Védelmi és korlátozási térkép (1:1000-1:10000) Ortofotó Domborzat Domborzat 3D

Digitális térképek létrehozása Másodlagos adatnyerés Elsődleges adatnyerés Digitalizálással Numerikus adatokból Geo- referencia Szkennelés Digitalizáló tábla Mérésekből vagy korábbi jegyzőkönyvekből Automatikus félautomatikus vektorizálás Manuális vektorizálás Numerikus adatbevitel, szerkesztés Digitális raszter térkép Példa! Digitális vektor térkép

Topológia A térképi elemek közötti folytonossági és szomszédossági viszonyok leírása A topológiai adatok a koordinátarendszer választásától függetlenek (invariánsak) Az elemzések végrehajtását gyorsítják, pl. útvonal keresés

Rajztisztítás Cél a topológiailag hibátlan állomány előállítása Automatizálható, tolerancia

Vetületi rendszerek Alapfelület Gömb, ellipszoid Elhelyezési adatok Síkbafejthető felület Kúp Henger Sík Vetület típusok Szögtartó Területtartó

Nyilvántartó rendszerek

Grafikus és leíró adatok kapcsolata Grafikus adatbázis Relációs adatbázis 12 x1,y1;x2,y2;x3,y3;x4,y4 12 4563/2 L4 Grafikus adatok + azonosító Leíró adatok + azonosító

Kiegészítő raszteres adatok Időben gyorsan változó folyamatok, pl. olajfolt az óceánon Másfajta információk, amit vektorosan nem lehet leírni Landsat, Spot, Ikonos, …

Cím nyilvántartások kialakítása Kapcsolat a térkép és az alfanumerikus nyilvántartások között Utca tengelyekkel Címpont felhő HRSZ-cím kapcsolat

GIS rendszerek

Megválaszolható kérdések Pozíció - mi van egy adott helyen Feltétel - hol vannak …? Trendek - mi változott meg? Minta - milyen térbeli minták léteznek? Modellezés - mi lenne, ha ...?

Eszközök a kérdések megválaszolásához Szelekció Adattábla alapján Geometriai feltételekkel Övezet generálás Átfedés vizsgálat

Elemzési példa Feladat: gumipitypang termesztésre alkalmas terület keresése Feltételek: Vízfolyás, tó 10 km-es közelében Réti talaj (8) Napsütéses órák száma > 1800 óra Terület > 15 km2 Szükséges adatok: Vízrajzi térkép Talajtérkép Napsütéses órákat ábrázoló térkép

Elemzés végrehajtása Vízrajzi térkép Talajtérkép Napsütéses órák 10 km-es övezet Réti talaj és napsütéses órák > 1800 Minden feltételt kielégítő területek

Elemzések eredménye

? A GIS sokszínűsége OGC www.ogc.org Geomedia MIF GIF GML Intergraph AUTOCAD ARC/INFO MapGuide GML Intergraph DWG DAT SICAD DXF MicroStation KML SHP ArcGIS DGN XML GeoBázis SVG OGC www.ogc.org

Trendek Szabványosítási törekvések OpenGIS Különböző adatformátumok, hálózaton keresztüli adatfelhasználás, eltérő rendszerek között Téradat szerverek Oracle térbeli modul (spatial cartridge) ESRI térbeli adat motor (SDE) PostGIS, MyGIS nyíltforrású megoldások Internetes térképszolgáltatás, térkép szerverek Nyíltforrású térinformatikai szoftverek GRASS, UMN MapServer, OpenJump, QGIS, … Ingyenes megjelenítő programok (ArcExplorer, Autodesk Design Review, MapInfo ProViewer, … Integráció más információs rendszerekkel

Ingyenes megjelenítők

Internetes térkép szolgáltatás www.agt.bme.hu www.mapnet.hu www.esrihu.hu www.geotools.com mapserver.umn.gis.org www.esri.com www.autodesk.com www.mapinfo.com www.bentley.com ...