a következőkben a valós világ modellezésének eljárásaival foglalkozunk

PTE PMMF

Közmű-GeodéziaiTanszék

Az eddigiek során részletesen foglalkoztunk a térinformatikai rendszer fogalmával és néhány példán keresztül az alkalmazásával.

A következőkben a valós világ modellezésének eljárásaival

foglalkozunk.

Megismerkedtünk a modellezés folyamatával a valós világtól az elméleti és logikai modellen keresztül egészen a fizikai modellig.

Láttuk, hogy a térinformatikai rendszer a valós világot modellezi.

PTE PMMF


PTE PMMF


Analóg modellezés – melynek eredménye a térkép

Digitális modellezés – térinformációs rendszer – amely az objektumok geometriai ábrázolása alapján:

Raszteres vagy tesszelációs modellezés,

Vektoros modellezés,

Hibrid modellezés

Kétféle modellezési eljárás van:

lehet.

PTE PMMF


PTE PMMF


A legismertebb térképfajta: a topográfiai

térkép

PTE PMMF


A Nemzetközi Térképészeti Szövetség (International Cartographic Association ICA) meghatározása szerint:

kicsinyített,

generalizált,

síkbeli

megjelenítése.

A térkép a valós világ modellezésének az eredménye.

más néven map a Föld felszínén, illetve azzal kapcsolatban álló anyagi vagy elvont dolgoknak (továbbiakban entitásoknak) általában

PTE PMMF


1. Szelekció A valós világ objektumaiból kiválasztjuk azokat, amelyeket meg akarunk jeleníteni a készítendő térképünkön.

Entitás Erdészeti térkép

Közműtérkép

Fák Igen Nem

Csatornafedők Nem Igen

Utak Igen Igen

Vízfolyások, tavak Igen Igen

Vízgyűjtők Nem Nem

PTE PMMF


2. osztályozásA valós világban alapelemei csoportokba sorolhatók, amelyeket az áttekinthetőség miatt célszerű különféle formában megjeleníteni a térképen. Például: a közlekedés vonalas objektumait szétválasztjuk aszerint, hogy milyen közlekedési típust és milyen nyomvonalat reprezentálnak (autópálya, főútvonal, földút stb.)

Áttekinthetetlen vonalak Áttekinthető közlekedési hálózat

PTE PMMF


3. Egyszerűsítés

az erdőhatár vonala vagy a

tó partvonala

különböző részletességű a különböző léptékű térképeken (1:100.000 és 1:25.000 méretarányú topográfiai térképek.)

PTE PMMF


4. Kihangsúlyozás és jelkulcsokA számunkra fontos objektumok esetleg nem jelennének meg az adott léptékben a térképen, ezért valóságos méretüknél nagyobb méretben

jelenítjük meg, jellegére utaló grafikával, un. jelkulccsal.

Például: egy 10 méter széles út az 1 : 100.000 méretarányú, térképen 0,1 mm-es felismerhetetlen vonal lenne, ezért azt a valóságos szélességénél vastagabb jelkulcsi vonallal ábrázoljuk a térképen.

templom

út

PTE PMMF


PTE PMMF


Vonalas térképek, amelyeknél az entitások szimbólummal vagy határvonalaikkal vannak ábrázolva.

Topográfiai térkép, amelyik a Föld felszínén levő anyagi jellegű entitásokat és a terepfelszín magassági viszonyait is ábrázolja.

Tematikus térkép, ami erősen korlátozott számú valamilyen elvont entitásnak vagy speciális anyagi entitásnak a megjelenítésére szolgál (pl. népesség eloszlása, klimatikus viszonyok, földtani felépítés stb).

Százalékban kifejezett népszaporulat

területi eloszlása Ausztráliában

PTE PMMF


Fotótérképek, amelyek teljesen lefedik a földfelszínt és minden anyagi jellegű entitást tartalmaznak.

(Jól láthatók a különböző expozíciós helyekről készült felvételek összemontírozása!)

PTE PMMF


Speciális műszaki ábrázolások a vonalas jellegű entitásoknál. (ZAVIR térinformatikai rendszerből).

Helyszínrajz

A hossz-szelvény - Hsz - egy vonalas létesítmény tengelyében vett függőleges metszet

PTE PMMF


Kiválasztott vízfolyás

Balpart

Jobbpart

Távolság a torkolattól

Tengerszint feletti magasság

Mederfenék

PTE PMMF


A keresztszelvény - Ksz - a vonalas létesítmény tengelyére merőlegesen felvett függőleges metszet

Helyszínrajz

PTE PMMF


Hossz-szelvény egy létesítmény vonatkozásában egy időpontban egy van, keresztszelvény pedig sok lehet!

PTE PMMF


Az eddig ismert legrégebbi térkép az anatóliai Catal Hüyükben végzett ásatások alapján. A falfestmény kora i.e. 6200 +- 97 év. 80 darab négyszögletes épület alaprajzát ábrázolja.

A térképkészítésnek sok ezer éves hagyománya van

PTE PMMF


Nippur város alaprajza az 1930 körüli ásatások alapján.

A babilóniai Nippur városának térképe az i.e. 3 évezredből, egy agyagtáblán.

PTE PMMF


Az analóg és digitális modellezés összehasonlítása.

Előnyök - hátrányok

PTE PMMF


Térkép Térinformatikai rendszer Korlátozott adattárolás,

lassú hozzáférés.Korlátlan adattárolás, gyors hozzáférés.

Különböző méretarányoknál eltérő pontsűrűség, pontosság. Ez tévedések forrása lehet az elemzéseknél.

Különböző méretarányoknál azonos pontosság. Az elemzéseknél figyelni kell arra, hogy milyen pontossággal lett előállítva az adatállomány.

Adattartalmat tekintve a hosszú előállítási idő miatt statikus. A változások nehezen vezethetők át.

Adattartalma dinamikus, gyorsan átvezethetők a változások.A topológikus adatszerkezet miatt a változások átvezetése entitás szintű.

PTE PMMF


Térkép Térinformatikai rendszer

Korlátozott területi kiterjedés (térképlaponkénti használat).Térképszelvényezés szükséges.

Korlátlan területi kiterjedés.Térképszelvényezés szükségtelen.

Méretarányváltoztatás nem lehet.

Tetszőleges "zoomolási" lehetőség. Zommnál a pontosság nem változik!

3D-s megjelenítés csak korlátozott módon lehet. Nem szemléletes.

Korlátlan 3D-s, illetve 3.5 D-s megjelenítés.

PTE PMMF


PTE PMMFKözmű-

GeodéziaiTanszék


Időbeni adatok animációs megjele-nítésére nincs mód.

Időbeni adatok animációs megjelenítésére mód van.

Talajvízszint magasságának változása a Tisza-tónál 1994 január-szeptember között.

PTE PMMF



A jelkulcs statikus. A jelkulcs dinamikus változtatására lehetőség van.

Bármilyen speciális célú termék csak manuális szerkesztéssel állítható elő.

Bármilyen speciális termék könnyen előállítható.

Izovonal generálás.

Kiválasztott és nem kiválasztott hidrogeológiai védőterületek és kutak

PTE PMMF



Koordináta és távolság-mérések aránylag egyszerűen végezhetők, terület és kerületmérések bonyolultak .

Nyilvántartási funkciók a korlátozott adatkapcsolás lehetősége miatt erősen korlátozottak.

Speciális elemzések csak manuálisan végezhetők el.

Korlátozottan támogatja a műszaki tervezési munkát.

Mindenfajta mérés és számítás egyszerű és gyors.

Nyilvántartási funkciók korlátlanok.

Bármilyen speciális elemzés, amelyre létezik algoritmus program szinten elvégezhető.

Automatizált műszaki tervezés lehetőségét biztosítja.

PTE PMMF


PTE PMMFKözmű-

GeodéziaiTanszék


Szakági adatok kapcsolása rendkívül korlátozott, mert a térkép hamar olvashatatlan lesz.

Szakági adatok kapcsolása korlátlan.

PTE PMMF


PTE PMMFKözmű-

GeodéziaiTanszék

PTE PMMF


Az objektumok geometriáját a terület egészét lefedő szabályos sokszögekkel, általában négyzettel írja le. Egysége a képelem – pixel – raszter cella.

Bárhol mi van?

A pixelekhez kapcsolódnak a leíró attribútumok mátrix formájában.

Kérdés, amire választ ad:

PTE PMMF


PTE PMMF


A modellezés során:

Jelen esetben erdő, vízfolyás, út, templom objektumok vannak.

A számítógép memóriájában előállt mátrix tartalmazza azt, hogy az adott cellában a kérdéses objektum megtalálható (1), vagy nem (0).

Minden egyes objektum típus külön rétegre kerül.

erdő

út

templom

vízfolyás

PTE PMMF


A valós világot tehát egy rácshálózaton keresztül szemlélve modellezük a kiválasztott objektumokat.

Erdő objektum mátrixa:0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0………………………...

Általában az a szabály, hogy felületszerű objektumoknál akkor lesz a cellaérték egy, ha az objektum a cella legalább 50 %-át kitölti.

PTE PMMF


A valós világot tehát egy rácshálózaton keresztül szemlélve modellezük a kiválasztott objektumokat.

Út objektum mátrixa:0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0………………………...

Általában az a szabály, hogy vonalas objektumoknál akkor lesz a cellaérték egy, ha az objektum a cellába belemetsz.

PTE PMMF


A raszter alapú rendszerek jellemzője a cellák tájolása, a cellaméret, és a

kezdőcella koordinátái.

100 x 100 méter

Minden cellához tartozik egy

attribútum (mátrix elem)

Kezdő cella geodéziai

koordinátái

PTE PMMF


Raszteres szerkezetű pl. a digitális légifelvétel, vagy az űrfelvétel.

Jól látható a pixeles szerkezet

PTE PMMF


PTE PMMF


Több input fedvényre adott feltételek alapján egy eredmény fedvényt generál.

PTE PMMF


Keressük az ártéri erdőket és azt, hogy mekkora a területük.

Ha Aij = 1 és Bij = 1 akkor Cij = 1, egyébként Cij = 0

Ahol az erdő fedvényen (A) a cellaérték = 1 és az ártér fedvényen (B) a cella érték = 1, ott az eredmény fedvényen a cella érték = 1 legyen és piros színnel jelenjen meg, vagyis

Két fedvényünk van: egy erdő és egy ártér.

Az ártéri erdők egy eredményfedvényen jelenjenek meg.

PTE PMMF


Raszter (grid) hálóKezdõpont

PTE PMMF


1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1

1 1 1

1 1 1

1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1

1 1 1 1

1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1

Ahol erdő van,

ott a cella (mátrix elem) értéke = 1,

ahol nincsen erdő, ott a cella érték = 0

Erdő fedvény

PTE PMMF


1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1

1 1 1

Ahol ártér van,

ott a cella (mátrix elem) értéke = 1,

ahol nincsen ártér, ott a cella érték = 0

Ártér fedvény

PTE PMMF


Fedvény művelet

Az ártér és az erdő fedvény fedésbe lett

hozva

PTE PMMF


Nem kell mást tenni, mint az eredmény mátrix „1” értékü elemeit összeszámolni és megszorozni egy cella területével.

Piros színnel a feltételnek megfelelő cellák láthatók.

PTE PMMF


Adva van két fedvény (műholdkép), melyek bemutatják Ausztrália

januári és februári hőmérsékletét C°-ban. (A kék színárnyalatai a hidegebb, a piros a melegebb területeket mutatják).

Minőségi összehasonlítás: ha egyszerűen megjelentetjük

mindkét képet a képernyőn és humán értékelést végzünk.

Milyen változás ment végbe?

PTE PMMF


Mennyiségi összehasonlítás: ha a februári kép minden egyes pixelének értékéből kivonjuk a januári kép megfelelő pixelének értékét.

PTE PMMF


Egy input fedvényre adott feltételek alapján egy eredmény fedvényt generál. (Pufferzóna generálás, összeláthatósági vizsgálat stb.)

PTE PMMF


Jelöljük ki az utak 100 méteres környezetét zajterheléses övezetté nyilvántartásbavétel céljából. A rasztercella mérete 100 x 100 méter.

a következőkben a valós világ modellezésének eljárásaival foglalkozunk

Documents