TÉRINFORMATIKA 6. A helymeghatározás

1. TÉRINFORMATIKA 6. A helymeghatározás Dr.Szabó György egyetemi docensBME Fotogrammetria és Térinformatika Tanszék1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3., K I. 31.E-mail: gyszabo@eik.bme.hu

2. Tartalom • A helymeghatározás • A helymeghatározás célja • A Föld alakja • A vonatkozási és koordináta rendszerek • Vetítések, vetületi rendszerek • A vonatkozási rendszerek kapcsolatai, transzformációk • Gyakorlati megfontolások

3. A georeferálás jelentősége • Eltérő jelenségek, adatok egy GIS projektben • Eltérő fogalmi, logikai, geometriai reprezentációk • A valós világ leírásának eltérő szakmai szokványai • -> KÖZÖS referncia rendszer szükségessége

4. A vonatkozási és koordináta rendszerek szerepe • Heterogén jelenségek közös referencia kerete • Folytonos vonatkozási rendszerek • Relatív helyazonosítók • Polár koordináták, pallér méretek, lineáris helyazonosítók • Direkt helyazonosítók • Geodéziai dátum definíció • Térképi vetületek • Koordináta rendszerek • Magassági referencia rendszerek • Diszkrét vonatkozási rendszerek • Postai cím, IRSZ, Helyrajzi szám, KSH kód, GSM cella…

5. Referencia rendszerek jellemzői • Pontosság • Geodéziai: ne legyen szög és terület torzulás, limitált hossz torzulás (1/10000), sub-dm pontosság • Topográfiai: limitált szög, terület és hossz torzulás, ~ m pontosság • Földrajzi: a vizualizáció az elsődleges szempont, nincs műszaki pontossági elvárás • Sematikus: csak a topológiai, kapcsolati konzisztencia ábrázolása a szempont, nem akarunk „mérni” • Dimenziók • 1D : magassági referencia, lokális függőleges • 2D : sík és gömb/ellipszoid felületi pozicionálás • 3D : háromdimenziós geocentrális vagy topocentrikus • Alapelvek • Folytonos (direkt, relatív) helyazonosítók • Diszkrét helyazonosítók • Felhasználói szempontok • Geometria-> szimbolikus/ikonikus kezelhetőség P(fi,la/x,y) • Szakmai praktikum -> postás bácsi –> postai cím

6. Folytonos vonatkozási rendszer -> A tér egy tetszőleges pontjának mérése egy referencia ponthoz/irányhoz • Direkt georeferencia: • Gömb vagy ellipszoid felületi kooordináta(2D) • Geocentrikus kordináta (3D - globális) • Topocentrikus koordináta (3D – lokális) • Sík koordináta (2D) • Vertikális koordináta, magasság (1D) • Relatív (indirekt) georeferencia: • Polár koordináta • Pallér méretek • Lineáris helyazonosítók

7. Direkt/abszolut helyazonosítók Komponensek: Dátum, Vetítés, Koordináta rendszer • Dátum: a Föld geodéziai számításokra használt referencia modellje • Vetület, vetítés: a föld görbült felszínének vetítése sík vagy síkba fejthető (kúp, henger) felületre • Koordináta rendszer: műszaki, geometria számítási célokat szolgáló referencia rendszer

8. Geodéziai dátum – Elméleti Földmodellek II. century Bc. XVII. century Ac. XIX. century Ac. Sík Gömb Geoid Ellipszoid Geometriai modellek Fizikai modell

9. Eratosthenes fokmérése ( 240 BC) • Nyári napforduló idején Aszuánban a nap bevilágít a kútba • Alexandriában ettől 7,2 fokkal eltértek (1/50 kör) • Az Aszuán-Alexandria távolság ismeretében (5000 stadia tevével mérve) a Föld kerülete/sugara kiszámítható • A stadia pontos értéke nem ismert (130-209 m), • Egyiptomi stadiát feltételezve (157m) a kerület 39200 m – 2% pontosság!

10. Ellipszoid Definíciók

11. Magassági referencia – 1D Geoid: a nehézségi erőtér középtengerszint magasságában elhelyezkedő ekvipotenciális felülete ~ nyugalomban lévő tengervíz felszíne GPS -> P(x,y, ellipszod feletti magasság) !!! Topográfiai felszín H: geoidi magasság h: ellipszoid feletti magasság n: Geoid unduláció h=H-n Geoid Ellipszoid

12. Geoid unduláció térkép(geoid és ellipszoid különbsége) HGGG2004 [m]

13. 3D koordinata rendszerek Topocentrikus - Lokális P(x,y,z) Geocentrikus - Globális P(x,y,z)

14. 2D koordinata rendszerek Gömbfelületi P(fi,la) Ellipszoid felületi P(fi,la)

15. 2D koordinata rendszerek Dél-nyugati síkkoordináta rendszer Észak-keleti síkkoordináta rendszer

16. Vetítések: hossz-,szög- és területi vetületi torzulások

17. Valódi vetületek: Szeterografikus, Kúp, Henger vetületNormál/Transzverzális/Ferde – Érintő/Metsző EOV!

18. Szeterografikus vetület

19. Kúp vetület

20. Henger vetületek: Normál/Transzverzális/Ferde – Érintő/Metsző

21. Hazai vonatkozási/vetületi rendszerek

22. Egységes Országos Vetület (EOV 1972) a Föld forgás tengelye Gellérthegyi meridián Gellérthegy 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

23. EOV sík koordináta rendszere hosszrövidülés maximuma: -7 cm/km hossznövekedés maximuma: + 26 cm/km

24. 1 : 10 000

25. M = 1 : 10 000 EOTR Térkép

26. M = 1 : 100 000 EOTR Térkép

27. Gauss-Krüger vetületi rendszer

28. Gauss-Krüger vetületi rendszer

29. Nemzetközi szelvényezési rendszer

30. UTM = Univerzális Transzverzális Mercator vetület 2004. július 1-től - NATO szabvány

31. UTM = Univerzális Transzverzális Mercator vetület

32. M = 1: 50 00 UTM Katonai Topográfiai Térkép

33. Relatv (indirekt) georeferencia Terepi referencia méretek • Polár koordináták • Pallér méretek • Lineáris helyazonosítók(utak, folyók)

34. Diszkrét helyazonosítók Egy jelenség télbeli pozíciójának meghatározása egy diszkrét felület elemre vonatkoztatva • Postai cím, utca kód • Irányítószám, Földrajzi név • Adminisztratív zóna, statisztikai egység • Hálózatok, térkép indexek • GSM Cella Geokódolás:a diszkrét és folytonos rendszer közötti kapcsolat megteremtése

35. A belterületi postai címek

36. Nemzetközi példák Magyarország?

37. Hungary / BME Könyvtár a, 1111 Budapest Műegyetem rkp.3. Hungary b, Budapest Bertalan Lajos u. 1-3. H-1111, Hungary c,1111 Budapest Budafoki u. 4-6. Magyarország

38. A címkomponensek kapcsolatai az UPU postai cím rendszerében

39. Külterületi lakott helyek (nincs utcanév)

40. Direkt folytonos referencia rendszer Üzleti, környezeti elemzés Geokódolás Diszkrét cím azonosító

41. Diszkrét helyazonosítók DIGI TV ellátottsági zónák Bank fiókok ellátási zónái és ügyfél eloszlás

42. Hol vagyok én szegény mobiltelefon tulajdonos?Diszkrét GSM cella azonosítás

43. Cím adatforrások Diszkrét/cím adatforrások (kb 3M cím, 125 E közterület) • KSH népszámlálás címjegyzéke: lakott, nem lakott címek • KEKKH (Népesség nyilvántartás) • Választói névjegyzék • Magyar Posta címjegyzéke • Települési önkormányzat címjegyzéke • Üzleti szolgáltatók: ESRI, Mapinfo, GeoX • Szabad források: Open Street Map „Fekete doboz” adatforrások, navigációs rendszerek:Nokia-Navteq, Teleatlas, iGO, Tom-Tom, Garmin,…

45. Budagyöngye, Rózsakert, Mamut, Duna Plaza vásárlóinak térbeli eloszlása

46. Geokódolás problémái Direkt azonosítók/címek anomáliái:(1899 Budapest, Dessewffy Arisztid sugárút 12/a, D lépcsőház, III.em 8/c, Hungary) • Elütés, rövidítés :1899 Budapest Desevfy …sgt… • Pontatlan, hiányos cím: Budapest, Dessewffy Arisztid sugárút 12. • Nem szabványos cím: Dessewffy Arisztid sugárút 12/a, Budapest, Hungary • Név változás: Fehérvári/Horthy Miklós/Bartók Béla út 40. (Lechner ház) • Azonos név: Váci út (XIII. ker, IV.ker), Váci utca V.ker Folytonos azonosítók/alaptérkép anomáliái • Hiányzó út szegmens: • Hiányzó házszám tartomány: Műegyetem rkp. 2-4. • Hiányzó új út: Magyar tudósok körútja

48. Síkbeli rendszerek közötti kapcsolat megteremtése közös pontok alapján Helmert – 4 paraméter: x = a0 + a1 x’ – a2 y’y = b0 + a1 y’ + a2 x’ a1=k*cos(alfa) a2=k*sin(alfa) Affin – 6 paraméter: x = a0 + a1 x’ + a2 y’y = b0 + b1 x’ + b2 y’.

49. Thank You Hindi English Thai Gracias Spanish Russian Obrigado Traditional Chinese Brazilian Portuguese Arabic Danke German Grazie Merci Simplified Chinese Italian French Japanese Tamil Köszönöm Korean Hungarian