prometni geoinformacijski sustavi · geodetska izmjera •geodetska izmjera –mjerenje granica...
TRANSCRIPT
![Page 1: PROMETNI GEOINFORMACIJSKI SUSTAVI · Geodetska izmjera •Geodetska izmjera –mjerenje granica zemljišnih parcela –granica između dvije točke / mjerne postaje •pomodu kuta](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041517/5e2bf7229724ee186c54c8e5/html5/thumbnails/1.jpg)
Prometni geoinformacijski sustavi 15.09.2009.
Prikupljanje GIS podataka 1
PROMETNI GEOINFORMACIJSKI SUSTAVI
prof. dr. sc. Hrvoje Gold2009/2010
Sveučilište u ZagrebuFakultet prometnih znanosti
1
05. PRIKUPLJANJE GIS PODATAKA
PROMETNI GEOINFORMACIJSKI SUSTAVI
2
![Page 2: PROMETNI GEOINFORMACIJSKI SUSTAVI · Geodetska izmjera •Geodetska izmjera –mjerenje granica zemljišnih parcela –granica između dvije točke / mjerne postaje •pomodu kuta](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041517/5e2bf7229724ee186c54c8e5/html5/thumbnails/2.jpg)
Prometni geoinformacijski sustavi 15.09.2009.
Prikupljanje GIS podataka 2
Prikupljanje GIS podataka
• Uvod
• Raspoloživi GIS podaci
• Metapodaci
• Pretvorba postojedih podataka
• Izrada novih podataka
3
Uvod ...
• Prikupljanje podataka i priprema baza podataka– najopsežniji dio GIS projekta
– prije• prijenos sa papirnatog u digitalni zapis
– danas• raspoloživost zemljovida u digitalnom obliku na Internet-u
– poslužitelj za preuzimanje podataka – clearinghouse / warehouse
• tržište GIS podataka– davatelji usluga – državne ustanove, privatne tvrtke
» proizvodnja novih podataka
» dodavanje nove vrijednosti na javne podatke
4
![Page 3: PROMETNI GEOINFORMACIJSKI SUSTAVI · Geodetska izmjera •Geodetska izmjera –mjerenje granica zemljišnih parcela –granica između dvije točke / mjerne postaje •pomodu kuta](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041517/5e2bf7229724ee186c54c8e5/html5/thumbnails/3.jpg)
Prometni geoinformacijski sustavi 15.09.2009.
Prikupljanje GIS podataka 3
Uvod ...
• Raspoloživost vektorskih i rasterskih podataka
– olakšana izrada GIS projekata
• Značaj prikupljanja podataka
– javno dostupni podaci su namijenjeni svim korisnicima nezavisno o korištenom GIS programu
• potreba poznavanja metapodataka i pretvorbe podataka između formata zapisa
– stalno stvaranje novih podataka
• vlastito prikupljanje podataka ako nisu dostupni
5
Uvod ...
• Podaci se prikupljaju iz različitih izvora
– satelitske snimke, terenski podaci, adrese, tekst datoteke, GPS podaci, papirnati zemljovidi
• Podaci se pretvaraju u digitalni zapis
– ručnom digitalizacijom, skeniranjem sa papirnatog medija, programskom digitalizacijom na zaslonu računala
6
![Page 4: PROMETNI GEOINFORMACIJSKI SUSTAVI · Geodetska izmjera •Geodetska izmjera –mjerenje granica zemljišnih parcela –granica između dvije točke / mjerne postaje •pomodu kuta](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041517/5e2bf7229724ee186c54c8e5/html5/thumbnails/4.jpg)
Prometni geoinformacijski sustavi 15.09.2009.
Prikupljanje GIS podataka 4
Prikupljanje GIS podataka
• Uvod
• Raspoloživi GIS podaci
• Metapodaci
• Pretvorba postojedih podataka
• Izrada novih podataka
7
Raspoloživi GIS podaci ...
• U RH osnovni izvor podataka
– Državna geodetska uprava – www.dgu.hr
• obavlja upravne i stručne poslove iz područja geodezije, kartografije, katastra i fotogrametrije, te vodi brigu o informatizaciji katastra i geodetsko-prostornog sustava, državnoj službenoj kartografiji (1:5 000, 1:25 000, 1:100 000, 1:200 000), geodetskoj dokumentaciji, statističkim podacima o katastru nekretnina, prostornim jedinicama i vodovima, geodetsko-katastarskim poslovima za državnu granicu
8
![Page 5: PROMETNI GEOINFORMACIJSKI SUSTAVI · Geodetska izmjera •Geodetska izmjera –mjerenje granica zemljišnih parcela –granica između dvije točke / mjerne postaje •pomodu kuta](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041517/5e2bf7229724ee186c54c8e5/html5/thumbnails/5.jpg)
Prometni geoinformacijski sustavi 15.09.2009.
Prikupljanje GIS podataka 5
Raspoloživi GIS podaci ...
• Hrvatska osnovna karta (HOK) – mjerilo 1:5000
9
Raspoloživi GIS podaci ...
• Digitalni ortofoto karta (DOF5) – mjerilo 1:5000
10
![Page 6: PROMETNI GEOINFORMACIJSKI SUSTAVI · Geodetska izmjera •Geodetska izmjera –mjerenje granica zemljišnih parcela –granica između dvije točke / mjerne postaje •pomodu kuta](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041517/5e2bf7229724ee186c54c8e5/html5/thumbnails/6.jpg)
Prometni geoinformacijski sustavi 15.09.2009.
Prikupljanje GIS podataka 6
Raspoloživi GIS podaci ...
• Digitalni model reljefa (DMR25) – mjerilo 1:25000
11
Raspoloživi GIS podaci ...
• Topografska karta (TK25) – mjerilo 1:25000
12
![Page 7: PROMETNI GEOINFORMACIJSKI SUSTAVI · Geodetska izmjera •Geodetska izmjera –mjerenje granica zemljišnih parcela –granica između dvije točke / mjerne postaje •pomodu kuta](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041517/5e2bf7229724ee186c54c8e5/html5/thumbnails/7.jpg)
Prometni geoinformacijski sustavi 15.09.2009.
Prikupljanje GIS podataka 7
Raspoloživi GIS podaci ...
• Topografska karta (TK100) – mjerilo 1:100000
13
Raspoloživi GIS podaci ...
• Topografska karta (TK200) – mjerilo 1:100000
14
![Page 8: PROMETNI GEOINFORMACIJSKI SUSTAVI · Geodetska izmjera •Geodetska izmjera –mjerenje granica zemljišnih parcela –granica između dvije točke / mjerne postaje •pomodu kuta](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041517/5e2bf7229724ee186c54c8e5/html5/thumbnails/8.jpg)
Prometni geoinformacijski sustavi 15.09.2009.
Prikupljanje GIS podataka 8
Raspoloživi GIS podaci ...
• Euro Global Map (EGM) – mjerilo 1:1000000– digitalni vektorski podaci u ArcInfo export datoteci (.E00)
– geografske koordinate u decimalnim stupnjevima
– referentni sustav odnosno elipsoid je WGS84 (GRS80)
– izrađeno za cijelo područje RH
– sadržaj podijeljen na 6 tema i 13 slojeva:1. Administrativne granice
2. Hidrografija
3. Transport (promet)
4. Izgrađena područja
5. Visine
6. Nazivi
15
Prikupljanje GIS podataka
• Uvod
• Raspoloživi GIS podaci
• Metapodaci
• Pretvorba postojedih podataka
• Izrada novih podataka
16
![Page 9: PROMETNI GEOINFORMACIJSKI SUSTAVI · Geodetska izmjera •Geodetska izmjera –mjerenje granica zemljišnih parcela –granica između dvije točke / mjerne postaje •pomodu kuta](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041517/5e2bf7229724ee186c54c8e5/html5/thumbnails/9.jpg)
Prometni geoinformacijski sustavi 15.09.2009.
Prikupljanje GIS podataka 9
Metapodaci ...
• Metapodaci
– podaci o geoprostornim podacima
• sastavni dio GIS podataka– područje obuhvata, kakvoda podataka, sadašnjost podataka
– prijenos, obrada i tumačenje podataka
– kontakt za dodatne infomacije
– međunarodni standardi
• ISO 19115 ‘Zemljopisne informacije – metapodaci’ (Geographic Information – Metadata)
17
Metapodaci ...
• ISO 19115 ‘Zemljopisne informacije – metapodaci’– 7 obveznih metapodataka
• naziv skupine podataka, referentni datum, jezik podataka, kategorija podatka, sažetak, kontakt adresa za metapodatke, datum izrade metapodataka
– 14 preporučenih metapodataka• odgovorna strana za podatke, zemljopisne lokacije u
koordinatama, kôd podataka, prostorna razlučivost podataka, format podataka, vrsta prostornog prikaza, referentni sustav, porijeklo podataka, mrežni izvori, oznaka datoteke metapodataka, standardni naziv metapodataka, standardna verzija metapodataka, jezik metapodataka, kôd metapodataka
18
![Page 10: PROMETNI GEOINFORMACIJSKI SUSTAVI · Geodetska izmjera •Geodetska izmjera –mjerenje granica zemljišnih parcela –granica između dvije točke / mjerne postaje •pomodu kuta](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041517/5e2bf7229724ee186c54c8e5/html5/thumbnails/10.jpg)
Prometni geoinformacijski sustavi 15.09.2009.
Prikupljanje GIS podataka 10
Metapodaci
• Za pripremu i unos metapodataka
– razvijeni programski alati za različite operacijske sustave i GIS pakete
• npr. ArcGIS programski alat za pripremu i obnavljanje metapodataka u ISO i CSDGM (Content Standards for Digital Geospatial Metadata – Standardi sadržaj digitalnih geoprostornih metapodataka) standardu
19
Prikupljanje GIS podataka
• Uvod
• Raspoloživi GIS podaci
• Metapodaci
• Pretvorba postojedih podataka
• Izrada novih podataka
20
![Page 11: PROMETNI GEOINFORMACIJSKI SUSTAVI · Geodetska izmjera •Geodetska izmjera –mjerenje granica zemljišnih parcela –granica između dvije točke / mjerne postaje •pomodu kuta](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041517/5e2bf7229724ee186c54c8e5/html5/thumbnails/11.jpg)
Prometni geoinformacijski sustavi 15.09.2009.
Prikupljanje GIS podataka 11
Pretvorba postojedih podataka ...
• Javno dostupni podaci
– isporuka u različitim formatima
– u slučaju neusklađenosti formata i korištenog GIS paketa
• potrebna pretvorba formata podataka– zaštideni formati – posebni programi za pretvorbu
– javni / neutralni formati – GIS paket raspolaže programom za pretvorbu
21
Pretvorba postojedih podataka ...
• Izravna pretvorba podataka
– koristi se program za pretvorbu GIS paketa
– jedina metoda prije razvoja standarda zapisa i otvorenih GIS sustava
• npr. ArcGIS ArcToolbox pretvara AutoCAD DXF i DWG, Microstation DGN, MapInfo MIF formate u shapefile ili geodatabase format
Datoteka u MIF
formatu
Datoteka u
shapefile formatu
Naredba za pretvorbu MIF u
shapefile
Pretvorba MapInfo MIF formata u ArcGIS shapefile format
22
![Page 12: PROMETNI GEOINFORMACIJSKI SUSTAVI · Geodetska izmjera •Geodetska izmjera –mjerenje granica zemljišnih parcela –granica između dvije točke / mjerne postaje •pomodu kuta](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041517/5e2bf7229724ee186c54c8e5/html5/thumbnails/12.jpg)
Prometni geoinformacijski sustavi 15.09.2009.
Prikupljanje GIS podataka 12
Pretvorba postojedih podataka ...
• Neutralni format je javni format za razmjenu podataka u– SAD – Standard za prijenos
prostornih podataka (Spatial Data Transfer Standard – SDTS) –mcmcweb.er.usgs.gov/sdts
• profili za prijenos podataka– topološki vektorski profil– rasterski profil– profil transportne mreže– profil točke– profil računalom podržanog
crtanja i konstruiranja
– industrijski standardi, npr. DXF, (x, y) koordinate u ASCII formatu
SDTS format
ArcGISkorisnici
Intergraphkorisnici
Ostalikorisnici
GISpodaci
Pretvorba
Pretvorba
23
Pretvorba postojedih podataka ...
• Uvod
• Raspoloživi GIS podaci
• Metapodaci
• Pretvorba postojedih podataka
• Izrada novih podataka
24
![Page 13: PROMETNI GEOINFORMACIJSKI SUSTAVI · Geodetska izmjera •Geodetska izmjera –mjerenje granica zemljišnih parcela –granica između dvije točke / mjerne postaje •pomodu kuta](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041517/5e2bf7229724ee186c54c8e5/html5/thumbnails/13.jpg)
Prometni geoinformacijski sustavi 15.09.2009.
Prikupljanje GIS podataka 13
Izrada novih podataka
• Izrada novih geoprostornih podataka
– podaci dobiveni iz različitih izvora
• daljinsko pronicanje
• terenski podaci
• tekst datoteka (x, y) koordinata
• ručna digitalizacija
• skeniranje
25
Daljinsko pronicanje
• Daljinsko pronicanje / daljinska istraživanja– digitalna obrada satelitskih snimaka za tematske podatke GIS
projekata• npr. podaci o uporabi zemljišta, zemljišnom pokrovu, vrsti vegetacije,
zdravlju usjeva, geološkim značajkama• visoka razlučivost
– npr. izvlačenje podataka o cestama, putovima, signalizaciji
– otkrivanje i pradenje promjena • snimke dobivene u stalnim vremenskim intervalima
– digitalna ortofotografija (ortofoto)• dobivanje digitalizacijom i obradom satelitskih snimaka
– rektifikacija – ispravljanje izobličenja na snimci uzrokovanih nagibom kamere i reljefa terena
• ortogonalna fotografija uz geometrijske kakvodu i točnost karte• uporaba, npr. podloga za digitalizaciju ili obnavljanje podataka na karti
26
![Page 14: PROMETNI GEOINFORMACIJSKI SUSTAVI · Geodetska izmjera •Geodetska izmjera –mjerenje granica zemljišnih parcela –granica između dvije točke / mjerne postaje •pomodu kuta](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041517/5e2bf7229724ee186c54c8e5/html5/thumbnails/14.jpg)
Prometni geoinformacijski sustavi 15.09.2009.
Prikupljanje GIS podataka 14
Terenski podaci ...
• Terenski podaci
– geodetska izmjera
– GPS sustav
27
Geodetska izmjera ...
• Podaci geodetske izmjere– linearna mjerenja – udaljenost – metri
• mjernom vrpcom ili uređajem za elektroničko mjerenje udaljenosti
– kutna mjerenja – smjer pravca – stupnjevi • teodolit, totalna stanica (mjerenje kutova i duljina)
– azimut – kut od sjevernog kraja meridijana do pravca promatranja mjeren u smjeru kazaljke na satu (od 0° do 360°)
– kut položaja (bearing) – šiljasti kut između pravca i meridijana –pridružena je oznaka kvadranta kojem pravac pripada, npr. NE, SE, SW, NW i sl.
– određivanje visine – mjerenje visinskih razlika – metri• nivelman
28
![Page 15: PROMETNI GEOINFORMACIJSKI SUSTAVI · Geodetska izmjera •Geodetska izmjera –mjerenje granica zemljišnih parcela –granica između dvije točke / mjerne postaje •pomodu kuta](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041517/5e2bf7229724ee186c54c8e5/html5/thumbnails/15.jpg)
Prometni geoinformacijski sustavi 15.09.2009.
Prikupljanje GIS podataka 15
Geodetska izmjera
• Geodetska izmjera – mjerenje granica zemljišnih parcela– granica između dvije točke / mjerne postaje
• pomodu kuta i udaljenosti• npr. opis N45°30’W 500 m – kurs (pravac) koji povezuje dvije mjerne
postaje ima kut položaja 45° i 30 ‘ u NW kvadrantu i duljinu od 500 m
– parcela • zatvoreni put uspostavljenih mjernih točaka povezanih kutom i
udaljenošdu • početna i završna točka su jednake
– koordinatna geometrija (COordinate GeOmetry- COGO)• metoda izrade geoprostornih podataka (točaka, pravaca i poligona) iz
geodetskih izmjera korištenjem geometrije i algebre
500 m
Geodetska izmjera parcele
29
GPS sustav ...
• GPS sustav / GNSS (Global Navigation Satellite System) – GPS sateliti
• referentne točke u svemiru
– GPS prijemnik • određuje svoju točnu poziciju na Zemlji
– GPS podaci• horizontalna pozicija točke
– prema zemljopisnom ili projiciranom koordinatnom sustavu
• visina pozicije• skup GPS točaka duž pravca određuje segment, a niz pravaca
izmjerenih GPS-om određuje površinu– prikupljanje geoprostornih podataka– provjera geoprostornih podataka, npr. transportna mreža– pradenje točkastih objekata, npr. vozila ili ljudi
30
![Page 16: PROMETNI GEOINFORMACIJSKI SUSTAVI · Geodetska izmjera •Geodetska izmjera –mjerenje granica zemljišnih parcela –granica između dvije točke / mjerne postaje •pomodu kuta](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041517/5e2bf7229724ee186c54c8e5/html5/thumbnails/16.jpg)
Prometni geoinformacijski sustavi 15.09.2009.
Prikupljanje GIS podataka 16
GPS sustav ...
• GPS prijemnik– mjeri svoju udaljenost / domet od
satelita • iz vremena putovanja i brzine
prijemnog signala od satelita
– uz tri raspoloživa satelita • prijemnik izračunava svoju poziciju
u prostoru (x, y, z) u odnosu na središte mase Zemlje
• za ispravak pogrešaka kod mjerenja vremena za izračunavanje točne pozicije potreban je četvrti satelit
– pozicija GPS prijemnika u prostoru• se iz WGS84 koordinatnog sustava
prevodi u zemljopisne koordinate duljine, širine i visine
Satelit 1(x1, y1, z1)
Satelit 2(x2, y2, z2)
Satelit 3(x3, y3, z3)
Satelit 4(x4, y4, z4)
GPS prijemnik(xr, yr, zr)
Određivanje pozicije GPS prijemnika- R = udaljenost prijemnika od satelita- (xr, yr, zr) = koordinate prijemnika u
odnosu na središte mase ZEmlje
31
GPS sustav ...
• GPS sustav – Sjedinjene Američke Države – gps.losangeles.af.mil/jpo– 24 NAVSTAR satelita slijede točno zadanu putanju– sa bilo koje točke na Zemlji vidljivo od pet do osam satelita– podaci sa satelita moduliraju dva vala nositelja L1 i L2 – dva pseudoslučajna binarna koda moduliraju valove nositelje
• C/A (Coarse Acquisition) kôd – javno dostupan – niža točnost• P (Precise) kôd – zaštideni prijem – dostupan uz dekodiranje – viša točnost
• GLONASS sustav – Ruska Federacija – www.glonass.center.ru
• GALILEO sustav – Europska zajednica– europa.eu.int/comm/dgs/energy_transport/galileo
• COMPASS sustav – NR Kina
32
![Page 17: PROMETNI GEOINFORMACIJSKI SUSTAVI · Geodetska izmjera •Geodetska izmjera –mjerenje granica zemljišnih parcela –granica između dvije točke / mjerne postaje •pomodu kuta](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041517/5e2bf7229724ee186c54c8e5/html5/thumbnails/17.jpg)
Prometni geoinformacijski sustavi 15.09.2009.
Prikupljanje GIS podataka 17
GPS sustav ...
• Pogreške mjerenja GPS-om
– namjerno unesene pogreške
• selektivna raspoloživost (Selective Availability – SA)
– smanjenje točnosti namjernim unošenjem smetnji u podatke o satu i putanji satelita, npr. smanjenje točnosti na 100 m
– nenamjerno unesene pogreške / pogreške smetnji
• pozicijske (efemeride)
• sata (promjena putanja kod uzastopnih mjerenja vremena)
• kašnjenja prolaska signala kroz atmosferu
• višestrukog odbijanja signala (odbijanje signala od prepreke prije prijema – multipath)
33
GPS sustav ...
• Smanjenje pogrešaka smetnji
– diferencijsko ispravljanje (differential correction)
• geodetski točno izmjerene pozicije referentne / bazne stanice
• uz točno poznatu poziciju
– referentni prijemnik izračunava vrijeme putovanja GPS signala do referentne stanice za sve satelite
» faktor ispravka pogreške = vrijeme predviđenog i stvarno pristiglog signala od satelita
– GPS prijemnici u radio dosegu referentne stanice primaju ispravak i ispravljaju svoju poziciju
– mogudnost ispravka u stvarnom vremenu ili naknadnom obradom uz zabilježene izmjerene pozicije i vrijeme mjerenja
34
![Page 18: PROMETNI GEOINFORMACIJSKI SUSTAVI · Geodetska izmjera •Geodetska izmjera –mjerenje granica zemljišnih parcela –granica između dvije točke / mjerne postaje •pomodu kuta](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041517/5e2bf7229724ee186c54c8e5/html5/thumbnails/18.jpg)
Prometni geoinformacijski sustavi 15.09.2009.
Prikupljanje GIS podataka 18
GPS sustav ...
• Točnost pozicije se povedava i vrstom korištenog GPS prijemnika
– široka upotreba
• kôdno (C/A) zasnovani prijemnici
– vodoravna točnost 10 metara
– uz diferencijsko ispravljanje postizanje točnosti od 3 do 5 metara
– prijemnici vede osjetljivosti – ispod metarska točnost
– geodetska mjerenja i posebna namjena
• na fazi prijenosnog signala zasnovani prijemnici ili prijemnici dvostruke frekvencije
– uz diferencijsko ispravljanje – ispod centimetarska točnost
35
GPS sustav
• Mjerenje visine GPS sustavom– visina je izmjerena u odnosu na
WGS84 koordinatni sustav• referentni elipsoid / sferoid
– izmjerena visina iznad elipsoida se pretvara u izračunatu visinu iznad geoida / srednje razine mora –ortometrijska visina
• površina geoida se uzima za površinu srednje razine mora
– valovitost geoida • razdvajanje između površine geoida i
površine elipsoida
– ortometrijska visina se izračunava • iz izmjerene visine nad elipsoidom i• valovitosti geoida u mjerenoj točki
Teren
Model geoida
Pravi geoid
Elipsoid
hA, B = izračunata visina nad geoidomHA, B = izmjerena visina nad elipsoidomNA, B = valovitost geoida hA = HA - NA
hB = HB – NB
36