GIS pagrindai (II) duomenų modelis

1. GIS pagrindai (II)duomenų modelis Albertas Šermokas albertas.sermokas@mif.vu.lt

2. GIS duomenų modeliai Remiasi tuo, kad GIS`e informacija apie esybę išskaidoma į dvi dalis: padėties ir savybių (svarbesnė GIS`e yra padėties), todėl duomenų modelį sudaro: • Grafiniai duomenys • rastriniai; • vektoriniai; • paviršiaus – TIN. • Savybių (atributų) duomenys

3. Rastrinis (apibrėžimas) Rastriniame duomenų modelyje kiekvienas realaus pasaulio objektas suprantamas kaip taškas (pikselis, langelis) arba taškų rinkinys su tam tikra savybe (dažniausiai spalva). • Taškų (langelių) matrica, sudaryta iš eilučių ir stulpelių, formuoja tinklą, kuris dengia visą nagrinėjamą teritoriją, nepriklausomai nuo to ar nusakomas prasminis objektas ar tik tam tikra teritorijos vieta, kurioje nėra prasminio objekto. • Rastrinė informacija – tai kosminės ar kitais distanciniais metodais gautos nuotraukos, popieriniai žemėlapiai ar brėžiniai, skaidrės, fotogrametrinė informacija.

4. Rastrinis (sąvokos) • Rastriniame modelyje taškas atvaizduojamas, kaip viena langelis, linija kaip greta viena kitos tam tikra kryptimi išdėstytilangeliai, o poligonas, kaip gretimų langelių susikaupimas plokštumoje; • Kiekvienas langelis turi koordinatę (x,y), kuri nustatoma pagal atskaitos taško (paprastai kairysis apatinis kampas) koordinates ir posūkio kampą. • Rastro matricos langelių dydis vadinamas erdvine skiriamąja geba (Pvz. ląstelės 10m x 10m – skiriamoji geba 10m, Landsat palidovinės nuotraukos skiriamoji geba, 30m, ortofoto nuotraukos iki 15cm).

5. Rastrinis (schema) Posūkis 340 laipsnių Atskaitos taškas (X,Y)

6. Rastrinis (pavyzdys) • taškai • linijos • sritys • paviršius (reljefas) • tekstai • specialūs simboliai • spalvos

7. Rastrinis (reljefas) • taškai • linijos • sritys • paviršius (reljefas) • tekstai • specialūs simboliai • spalvos

8. Rastrinis (privalumai) • Naudojant rastrinį metodą paprasčiau ir pigiau dirbti nuotolinio skaitymo metodu, t.y. vietovę fotografuoti iš lėktuvo ar dirbtinio Žemės palydovo • Paprasta duomenų struktūra: kiekviename langelyje viena reikšmė • Paprasta tam tikros vietos analizė: ji susiveda į skaičių palyginimą • Patogu modeliuoti, nes rastriniai duomenys lengvai transformuojami

9. Rastrinis (trūkumai) • Nepasižymi dideliu grafiniu tikslumu: siekiant tikslumo reikia didinti grebą ir naudoti daug langelių, o tai didina duomenų apimtis • Dėl netikslumų apibendrinant gautirezultatai kartais skiriasi nuo realiųjų • Kiekvienaslangelis turi turėti reikšmę,nors atitinkamoje vietoje ir nėra prasminio objekto: tai padidina įvedamų į kompiuterio atmintį duomenų kiekį

10. Vektorinis (apibrėžimas) Vektorinis duomenų modelis – realaus pasaulio objektai yra įvedami ir saugomi duomenų bazėse kaip koordinačių porų (x, y) rinkinys (z koordinatė - kai kaupiami duomenys trimatėje erdvėje), geometrinių elementų (taškas, linija, sritis) pavidalu. Vektorinė informacija – tai egzistuojantys vektorinės grafikos projektai, geografinės informacijos sluoksniai, kuriuose vaizduojami diskretūs objektai.

11. Vektorinis (taškai) Objektų, kurie yra per maži pavaizduoti juos kaip linijas ar sritis (gręžinių vietos, elektros stulpai, medžiai) , vieta nusakoma taškais. Taškais vaizduojami ir tie objektai, kurie neturi ploto (kalvų viršūnės). Taško vietą nusako viena koordinačių pora (x, y) arba (x, y, z). X=38564949Y=54564943

12. Vektorinis (linijos) Mazgai Linijos vaizduoja tokius objektus, kurie tam tikrame mastelyje yra per siauri, vaizduoti juos kaip plotus (gatvės, elektros linijos, upės), arba objektus, kurie turi ilgį, bet neturi ploto (izolinijos, gatvių ašinės linijos). Linijos padėtį aprašo sutvarkyta koordinačių porų (x, y) aibė. Viršūnės Briaunos

13. Vektorinis (sritys) Viršūnės Sritys yra uždaros figūros (poligonai), vaizduojančios vienarūšių objektų forma padėtį vietovėje (ežerai, dirvožemio tipai, miškų masyvai). Poligoną aprašo sutvarkyta linijų aibė, kurios pirmosios pradžios taškas sutampa su paskutinės pabaigos tašku. Centroidas Mazgas Briaunos

14. Vektorinis (reljefas) Reljefas – tai izolinijų rinkinys vaizduojantis reljefą (kalvas, daubas), kurį aprašo linijos aibė.

15. Vektorinis (kiti) • taškai • linijos • sritys • paviršius (reljefas) • tekstai • specialūs simboliai • Spalvos Kiti dažniausiai vertinami kaip ne duomenų modelio dalis, o kaip duomenų pateikimo būdai

16. Vektorinis (privalumai) • Idealiai tinka diskretiniams erdviniams objektams išreikšti (vaizduoti) • Būdingas didelis grafinis tikslumas, kurio dažnai neperteikia vaizdavimas kompiuterio ekrane ar spausdinimaspopieriuje (skaitmeninė forma tikslesnė nei vaizduojamoji); • Didelė skiriamoji geba, todėl tinkamiausias žemėlapiams sudaryti ir labiau priimtinas žmogaus akiai • Reikalauja mažiau kompiuterio atminties duomenis apdorojant ir saugant, palyginti su rastriniu, nes mazgai ir lūžio taškai (viršūnės) nusakomi koordinatėmis, tuo tarpu rastriniam vaizdavimui reikia saugoti kiekvienąlangelį

17. Vektorinis (trūkumai) • Vektorinių duomenų pertvarkymassudėtingesnis, palyginti su rastriniaisjie saugomi ilguose mazgų ir sankirtostaškų koordinačių sąrašuose,kompiuteris juos nesunkiai atpažįsta,tačiau naudotojui sunku juosredaguoti (keisti); • Reikalauja tobulesnės kompiuterio įrangos, kartu tobulesnio valdymo, otai reikalauja aukštesnės kvalifikacijosdarbuotojų–šismetodas brangesnis; • Vaizduoja ne plotus, o tik jų ribas,todėl sudėtingesnė analizė

18. Paviršiaus (apibrėžimas) Paviršiaus informacija – tai žemės paviršiaus ar kitų savybių aprašymas santykine reikšme (aukščiu), siekiant nusakyti žemės paviršiaus ir jo savybių pokyčius keičiantis padėties vietai. Paviršiaus duomenų modelis TIN (Triangular Irregular Network) – tai toks modelis, kuris paviršių apibūdina, kaip sujungtų trikampių viršūnių grupę. Paviršiaus modelis sukuria trikampių tinklą, saugodamas informaciją apie trikampių tarpusavio ryšius.

19. Paviršiaus (pavyzdys) • taškai • linijos • sritys • paviršius (reljefas) • tekstai • specialūs simboliai • spalvos

20. Savybių (atributų) duomenys • lentelės • Išorinės DBVS

21. Taškas x,y ID Poligonas x,y x,y x,y x,y ID x,y x,y Erdvinių ir atributinių duomenų sąsaja Atributiniai duomenys Erdviniai, geometriniai duomenys ID Linija(Arc) x,y x,y x,y x,y

22. Vektoriniai (sudėtiniai) • Maršrutai • Regionai

23. GIS duomenų organizavimas Informacijos sluoksniai: • tematiniai gyvenvietės, upės, keliai, reljefas, ežerai, miškai, miestai, hidrografija ir kt. • pagal objekto tipą taškų (gyvenvietės, viršukalnės), linijų (upės, keliai), poligonų (ežerai, pelkės, miškų, miestų), TIN (reljefas, temperatūros)