A következőkben a valós világ modellezésének eljárásaival foglalkozunk.

1. Az eddigiek során részletesen foglalkoztunk a térinformatikai rendszer fogalmával és néhány példán keresztül az alkalmazásával. Láttuk, hogy a térinformatikai rendszer a valós világot modellezi. Megismerkedtünk a modellezés folyamatával a valós világtól az elméleti és logikai modellen keresztül egészen a fizikai modellig. A következőkben a valós világ modellezésének eljárásaival foglalkozunk.

2. A valós világ modellezésének eljárásai

3. Kétféle modellezési eljárás van: Analóg modellezés – melynek eredménye a térkép Digitális modellezés – térinformációs rendszer – amely az objektumok geometriai ábrázolása alapján: Raszteres vagy tesszelációs modellezés, Vektoros modellezés, Hibrid modellezés lehet.

4. Analóg modellezés: a TÉRKÉP

5. A legismertebb térképfajta: a topográfiai térkép

6. A Nemzetközi Térképészeti Szövetség (International Cartographic Association ICA) meghatározása szerint: a térkép más néven map a Föld felszínén, illetve azzal kapcsolatban álló anyagi vagy elvont dolgoknak (továbbiakban entitásoknak) általában Definició kicsinyített, generalizált, síkbeli megjelenítése. A térkép a valós világ modellezésének az eredménye.

7. Entitás Erdészeti térkép Közműtérkép Fák Igen Nem Csatornafedők Nem Igen Utak Igen Igen Vízfolyások, tavak Igen Igen Vízgyűjtők Nem Nem A modellezés lépései: 1. Szelekció A valós világ objektumaiból kiválasztjuk azokat, amelyeket meg akarunk jeleníteni a készítendő térképünkön.

8. 2. osztályozás A 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

9. 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.)

10. 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. út templom

11. TÉRKÉPTÍPUSOK

12. Vonalas térképek, amelyeknél az entitások szimbólummal vagy határvonalaikkal vannak ábrázolva. Százalékban kifejezett népszaporulat területi eloszlása Ausztráliában Tematikus térkép, ami erősen korlátozott számú valamilyen elvont entitásnak vagy speciális anyagi entitásnak a megjelenítésére szolgál (pl. népesség eloszlása, klimatikus viszonyok, földtani felépítés stb). Topográfiai térkép, amelyik a Föld felszínén levő anyagi jellegű entitásokat és a terepfelszín magassági viszonyait is ábrázolja.

13. Fotótérképek, amelyek teljesen lefedik a földfelszínt és minden anyagi jellegű entitást tartalmaznak. (Jól láthatók a különböző expozíciós helyekről készült felvételek összemontírozása!)

14. Speciális műszaki ábrázolások a vonalas jellegű entitásoknál. (ZAVIR térinformatikai rendszerből). Helyszínrajz HSZ A hossz-szelvény - Hsz - egy vonalas létesítmény tengelyében vett függőleges metszet

15. Kiválasztott vízfolyás HSZ Tengerszint feletti magasság Jobbpart Balpart Mederfenék Távolság a torkolattól

16. Helyszínrajz KSZ A keresztszelvény - Ksz - a vonalas létesítmény tengelyére merőlegesen felvett függőleges metszet

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

18. A térképkészítésnek sok ezer éves hagyománya van 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.

19. A babilóniai Nippur városának térképe az i.e. 3 évezredből, egy agyagtáblán. Nippur város alaprajza az 1930 körüli ásatások alapján.

20. Az analóg és digitális modellezés összehasonlítása. Előnyök - hátrányok

21. 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. ADATTÁROLÁS 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.

22. Térkép Térinformatikai rendszer Korlátozott területi kiterjedés (térképlaponkénti használat).Térképszelvényezés szükséges. Korlátlan területi kiterjedés. Térképszelvényezés szükségtelen. MEGJELENÍTÉS 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.

23. Térkép Térinformatikai rendszer Időbeni adatok animációs megjele-nítésére nincs mód. Időbeni adatok animációs megjelenítésére mód van. MEGJELENÍTÉS Talajvízszint magasságának változása a Tisza-tónál 1994 január-szeptember között.

24. Térkép Térinformatikai rendszer A jelkulcs statikus. A jelkulcs dinamikus változtatására lehetőség van. Kiválasztott és nem kiválasztott hidrogeológiai védőterületek és kutak MEGJELENÍTÉS Bármilyen speciális célú termék csak manuális szerkesztéssel állítható elő. Bármilyen speciális termék könnyen előállítható. Izovonal generálás.

25. Térkép Térinformatikai rendszer Koordináta és távolság-mérések aránylag egyszerűen végezhetők, terület és kerületmérések bonyolultak . Mindenfajta mérés és számítás egyszerű és gyors. Nyilvántartási funkciók a korlátozott adatkapcsolás lehetősége miatt erősen korlátozottak. Nyilvántartási funkciók korlátlanok. ELEMZÉS Speciális elemzések csak manuálisan végezhetők el. Bármilyen speciális elemzés, amelyre létezik algoritmus program szinten elvégezhető. Korlátozottan támogatja a műszaki tervezési munkát. Automatizált műszaki tervezés lehetőségét biztosítja.

26. Térkép Térinformatikai rendszer Szakági adatok kapcsolása rendkívül korlátozott, mert a térkép hamar olvashatatlan lesz. Szakági adatok kapcsolása korlátlan.

27. Digitális modellezési eljárások

28. Tesszelációs, vagy raszteres modellezés Kérdés, amire választ ad: Bárhol mi van? Az objektumok geometriáját a terület egészét lefedő szabályos sokszögekkel, általában négyzettel írja le. Egysége a képelem – pixel – raszter cella. A pixelekhez kapcsolódnak a leíró attribútumok mátrix formájában.

30. út templom erdő Valós világ vízfolyás A modellezés során: Minden egyes objektum típus külön rétegre kerül. A számítógép memóriájában előállt mátrix tartalmazza azt, hogy az adott cellában a kérdéses objektum megtalálható (1), vagy nem (0). Jelen esetben erdő, vízfolyás, út, templom objektumok vannak.

31. 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 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 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.

32. 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 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 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.

33. A raszter alapú rendszerek jellemzője a cellák tájolása, a cellaméret, és a kezdőcella koordinátái. É Kezdő cella geodéziai koordinátái 100 x 100 méter Minden cellához tartozik egy attribútum (mátrix elem)

34. Raszteres szerkezetű pl. a digitális légifelvétel, vagy az űrfelvétel. Jól látható a pixeles szerkezet

35. Műveletek raszteres rendszerben

36. Több fedvényes raszter analizis Több input fedvényre adott feltételek alapján egy eredmény fedvényt generál.

37. 1. feladat Keressük az ártéri erdőket és azt, hogy mekkora a területük. Két fedvényünk van: egy erdő és egy ártér. Az ártéri erdők egy eredményfedvényen jelenjenek meg. Feltétel: 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 Ha Aij = 1 és Bij = 1 akkor Cij = 1, egyébként Cij = 0

39. Erdő fedvény ELŐÁLLÍTÁS Ahol erdő van, ott a cella (mátrix elem) értéke = 1, ahol nincsen erdő, ott a cella érték = 0

40. Ártér fedvény ELŐÁLLÍTÁS Ahol ártér van, ott a cella (mátrix elem) értéke = 1, ahol nincsen ártér, ott a cella érték = 0

41. Fedvény művelet Az ártér és az erdő fedvény fedésbe lett hozva

42. Piros színnel a feltételnek megfelelő cellák láthatók. Nem kell mást tenni, mint az eredmény mátrix „1” értékü elemeit összeszámolni és megszorozni egy cella területével. Eredmény fedvény

43. 2. feladat: 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). Milyen változás ment végbe? Minőségi összehasonlítás: ha egyszerűen megjelentetjük mindkét képet a képernyőn és humán értékelést végzünk.

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

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

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