Metody pozyskiwania danych do SIT/GIS

1. Metody pozyskiwania danych do SIT/GIS • Pomiary terenowe – tzw. pomiary bezpośrednie • Dokumentacja geodezyjna (operaty z ODGiK) • Digitalizacja (wektoryzacja) map: • stołowa • ekranowa • półautomatyczna/automatyczna • Pomiary zdalne (pośrednie): • stereo/mono digitalizacja fotogrametryczna • skaning laserowy, interferometria radarowa • Transfer z innych systemów. mat. pomocnicze do wykładów

2. Metody pozyskiwania danych przestrzennych - pomiar bezpośredni - wykorzystanie materiałów z zasobu geodezyjnego i kartograficznego - digitalizacja z wykorzystaniem digitalizatora (ręczna, strumieniowa) - wektoryzacja ekranowa zeskanowanych map (ręczna, półautomatyczna) - metody fotogrametryczne: stereo, mono (na ortofotomapie) - konwersja raster-wektor - skanowanie map - skanowanie zdjęć lotniczych - obrazy skanerowe - obrazy satelitarne - konwersja wektor - raster mat. pomocnicze do wykładów

3. Metody pozyskiwania danych przestrzennych - pomiar bezpośredni - wykorzystanie materiałów z zasobu geodezyjnego i kartograficznego - digitalizacja z wykorzystaniem digitalizatora (ręczna, strumieniowa) - wektoryzacja ekranowa zeskanowanych map (ręczna, półautomatyczna) - metody fotogrametryczne: stereo, mono (na ortofotomapie) - konwersja raster-wektor - skanowanie map - skanowanie zdjęć lotniczych - obrazy skanerowe - obrazy satelitarne - konwersja wektor - raster postać wektorowa ------------------------ postać rastrowa mat. pomocnicze do wykładów

4. Pomiary terenowe – tzw. pomiary bezpośrednie Systematycznie udoskonala się technologia pomiarów bezpośrednich: Tachimetry elektroniczne Niwelatory, tachimetry laserowe Tachimetry skanujące GPS mat. pomocnicze do wykładów

5. Wykorzystanie materiałów z zasobu szkic polowy z pomiaru bezpośredniego [Rys. Izdebski] mat. pomocnicze do wykładów

6. Wykorzystanie materiałów z zasobu Operaty geodezyjne zawierają często szkice z metody domiarów prostokątnych. Dysponując programem CAD można wirtualnie odtworzyć przebieg pomiaru zaczynając od punktów oparcia linii pomiarowych a potem odkładając domiary wzdłuż kierunków. [Rys. Izdebski] mat. pomocnicze do wykładów

7. Digitalizacja stołowa (tabletowa) Polega na rejestracji punktów wskazywanych na mapie ułożonej na powierzchni digitizera. Do wskazywania punktów służy mysz wyposażona w lupkę i kursor (krzyżyk/kółeczko). Proces rozpoczyna się wpasowaniem mapy w układ terenowy. Mierzy się punkty o znanych wsp. terenowych (naroża ramki, siatka prostokątna). Liczba punktów wpasowania zależy od zastosowanej metody transformacji z układu skanera do układu terenowego (2- Helmerta, 3 – afiniczna, 4 – rzutowa) Rejestracja może mieć charakter: - punktowy - wsp. jest dokonywana po naciśnięciu odpowiedniego klawisza - strumieniowy – operator przesuwa kursor wzdłuż elementów liniowych (drogi, warstwice) a digitizer rejestruje punkty z określoną częstotliwością mat. pomocnicze do wykładów

8. Wektoryzacja: ekranowa(manualna), półautomatyczna, automatyczna Etapy poprzedzające wektoryzację: Ocena materiału źródłowego Skanowanie Geometryzacja (kalibracja) Rejestracja w CAD, GIS Weryfikacja(zawsze po automatycznej) mat. pomocnicze do wykładów

9. Skanowanie map Skanery stacjonarne / ręczne Skanery stacjonarne, wielkoformatowe bębnowy stołowy mat. pomocnicze do wykładów

10. Skanowanie map Parametry skanerów wielkoformatowych Rozdzielczość geometryczna: rzeczywista (optyczna) do 500 dpi (dot per inch) interpolowana np. 2 x większa od optycznej (500 →1000dpi) Dokładność geometryczna (powtarzalność pozycji): 0,05 – 0,10 mm Format - do A0 Rozdzielczość radiometryczna – liczba jasności/barw przypisanych pikselom: 1bit – 21 (2) poziomy jasności (czarny, biały) 4 bity – 24 (16) poziomów jasności 8 bitów – 28 (256) poziomów jasności 3 x 8 bitów – 2563 = 16,7 mln poziomów jasności (RGB) mat. pomocnicze do wykładów

11. Skanowanie map Rozmiar mapy po skanowaniu w pikselach: Rozdzielczość skanowania: DPI Wielkość mapy S x W (szerokość x wysokość) [mm] Wielkość obrazu (rastra) C x R (kolumny x wiersze) C = S/25,4 x DPI R = W/25,4 x DPI gdy S=800, W=500 mm, DPI=250 C= 7874 R=4921 Jaką szerokość w pikselach będzie miała po skanowaniu linia która na mapie analogowej ma grubość 0,1 mm ? LP- liczba pikseli LP = (0,1/25,4) x DPI gdy DPI=250 LP= 1pix gdy DPI=500 LP= 2pix mat. pomocnicze do wykładów

12. Po skanowaniu … mat. pomocnicze do wykładów

13. mat. pomocnicze do wykładów

14. Kompresja plików rastrowych Kompresja polega na zapisaniu zawartości struktury macierzowej w inny, krótszy sposób. Dla obrazów binarnych (0,1) stosuję się z powodzeniem metodę RLE (Run-Lenght Encoding) polegającą na zamianie ciągów złożonych z tych samych wartości w pary: liczba wystąpień, wartość bitów/px ??? „kolorów”??? mat. pomocnicze do wykładów

15. Kompresja plików rastrowych Metody typu RLE nie nadają się do kompresji obrazów wielotonalnych (np. 256 jasności). Dla nich stosuje się kompresję stratną np. JPEG, JPEG2000, ECW … RGB = barwny … INX = indeksowany … GREY = odcienie szarości … mat. pomocnicze do wykładów

16. Mapa drukowana po skanowaniu, zapis INX 16 kolorów, bez kompresji Po kompresji stratnej mat. pomocnicze do wykładów

17. mat. pomocnicze do wykładów

18. Wektoryzacja automatyczna Binaryzacja kolorów to proces redukcji kolorów do dwóch i zapis z rozdzielczością radiometryczną 2 (czarny, biały) mat. pomocnicze do wykładów

19. Wektoryzacja automatyczna • Przykłady stosowania wektoryzacji automatycznej: • wektoryzacja warstwic (jeśli mamy do dyspozycji tylko warstwę zawierająca warstwice) • Rozpoznawanie tekstu mat. pomocnicze do wykładów

20. Wektoryzacja ekranowa / stołowa – typowe błędy • Jeśli wektoryzacja jest prowadzona dla utworzenia prostego modelu wektorowego wówczas mogą powstać następujące błędy: • Zapętlenie linii • Niedociągnięcie • Zapętlenie poligonu (tzw. kokardka – silcer poligon) • Przeciągnięcie połączenia dwóch linii • Węzeł wiszący • Przesunięcie granicy – niedokładne zapisanie współnej granicy dwóch obszarów mat. pomocnicze do wykładów

21. Wektoryzacja – typowe błędy mat. pomocnicze do wykładów