310 likes | 430 Views
TÉRINFORMATIKA 9. Elemezések. Dr. Szabó György egyetemi docens BME Fotogrammetria és Térinformatika Tanszék 1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3., K I. 31. E-mail: gyszabo @ eik.bme.hu. Tartalom. Elemzések Elemzések célja Adatok előkészítése az elemzéshez Lekérdezések Vektoradatok elemzése
E N D
TÉRINFORMATIKA 9. Elemezések Dr.Szabó György egyetemi docensBME Fotogrammetria és Térinformatika Tanszék1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3., K I. 31.E-mail: gyszabo@eik.bme.hu
Tartalom • Elemzések • Elemzések célja • Adatok előkészítése az elemzéshez • Lekérdezések • Vektoradatok elemzése • Raszter adatok elemzése • Terepfelszín adatainak elemzése • Hálózat elemzése • Térbeli elemzés, modellezés • Adatbányászat
Mi az a térbeli elemzés? • A térbeli elemzési funkciók a térinformatikai rendszerek alapvető motorjai. Magukba foglalják a téradatokkal kapcsolatos összes átalakítást, transzformációt, módszert melyek új döntéstámogatási információ előállítását szolgálják. Az elemzés áttekinthetővé, befogadhatóvá tesz olyan összefüggéseket, melyek kinyerése a nyers adatsokaságból az emberi elme számára szinte reménytelen. • Cél: a regisztrált alapadatokból jelentéssel bíró információ előállítása. • Mi? Hol? Mikor? Mit? Hogyan? Melyik? Mi történik ha?
Dr. John Snow térképe az 1854-es Londoni kolerajárvány haláleseteiről Orvosi közvélemény: kolera oka a rossz levegő, miazma A térbeli elemzések első járványtani alkalmazásaaz epidemiológia „megteremtése”
Térbeli elemzés: Hipotézis: A kolera fertőzés terjesztője a szennyezett ivóvíz > Broad street-i kút Sikeres akció: a Broad street-ikút lezárása (Koch 30 évvel később fedezi fel a kolera bacilust!)
Az elemzések típusai • Induktív:a tapasztalati tények vizsgálata alapján új elméletek, modellek megalkotása (alap kutatás, pl. járványok terjedése) • Deduktív:ismert elméletek adott adatkörre való alkalmazhatóságának tesztelése (alkalmazott kutatás, pl. közlekedési zaj erdősávval való csökkenthetőségének vizsgálata) • Normatív:az elemzési módszerek alkalmazása új vagy jobb tervek készítésére (mérnöki alkalmazások, pl. autópálya földmunkájának optimalizálása)
Az adatok előkészítése az elemzéshez Problémák, gondok: • Nagy adatmennyiség (PetaByte-ok, több száz millió adat) • Az objektumok sokfélesége (természeti környezet, város objektumai) • A regisztrált attribútumok nagy száma (szocio-ökonómiai jellemzők) • Jelenség közvetlenül nem megfigyelhető (környezet minőség, lakosság biztonságérzete) Megoldási lehetőségek: • Egyváltozós statisztikai generalizálás (sokaság helyett egy attribútum statisztikai jellemzőinek - átlag, szórás- használata) • Többváltozós faktor analízis (több attribútumból a jelenséget meghatározó, közvetlenül nem megfigyelhető információk kinyerése) • Kartográfiai generalizálás (vektor vonalak pontszámának csökkentése, egyszerűsítés, összevonás)
Kartográfiai Generalizálás Részletes felmérési térkép-> Egyszerűsített levezetett térkép Töpfer féle gyökszabály:
GeometriaP,V,F,T kvantitatív szakadat vektor raszter Metr. Top. Dok. Tény Objektumok tulajdonságainak tárolása és elemzési módszereik a GIS rendszerekben Obj. kvalitatív 3. Raszter elemzés Sorrendi Viszony. 2/a. Metrikus elemzés 2/b. Topológiai elemzés Interval. 1. Attribútum elemzés
Attribútum elemzés • Lekérdezés attribútumok kombinációjával • Két attributum viszonyának megjelenítése scatterplot ábrán • Két attribútum közötti viszony megjelenítése regressziós egyenessel • Egy jelenség térbeli heterogenitásának megjelenítése attribútumok vagy indikátorok tematikus megjelenítésével
Olcsó kocsmák Lágymányoson (Price of beer =< 300 Ft Geomedia-> Analysis->Attribute Query SQL script: SELECT <attribútumok> FROM <objektumok> [WHERE <logikai kifejezés>] [<grouping>] [<order by>];
A Az átlagos lakás árak és a fekete népesség aránya közötti összefüggés az USA államaiban 1990-ben. Scatterplot és lineáris regresszió (A) California (B) Mississippi B (Source: U.S. Bureau of the Census)
Jelenségek térbeli heterogenitásának, eloszlásának ábrázolása kartogram formában Grid, Kör diagram, 3D prizma, Tematikus tartományok Pont sűrűség, Oszlop diagram, Egyedi értékek, Arányos jelméret 3D Prism map
Lágymányosi kocsmák árszintje (olcsó, közepes, drága)Geomedia: Legend ->Add Thematic Legend Entry
Boole és Fuzzy Logikai műveletek szemléltetése Venn-diagramokkal Boole: 0 vagy 1 érték Fuzzy: 0-1 intervallumon tagsági függvény Halmaz műveletek: – része (Arésze B) – metszet (A AND B), – különbség (A NOT B), – egyesítés (A OR B), – diszkrepancia (A NOR B).
Térbeli elemzések vektor adatokon • Metrikus adatokon alapuló elemzések: • Puffer zóna generálás • Geometriai számítások: távolság, irányszög, terület, kerület, súlypont • Topológiai elemzések: • PointinPolygon • PolygonOverlay • Topológiai kapcsolatok
Konstans méretű puffer zóna generálása Pont, Vonal és Felület objektum környezetére
Lágymányosi kocsmák 100 m-es puffer zónájaGeomedia: Analysis-> Buffer Zone
Felületek metszése:poligon és poligon metszése-> új objektumok előállítása
Két jelenség topológiai viszonyainak elemzése: kolesz közeli luxus kocsmaGeomedia: Analysis-> Spatial Query Topológiai műveletek: • TOUCH • COUNTAIN • ARE COUNTAINED BY • ENTIRELY CONTAIN • ARE ENTIRELY CONTAINED BY • OVERLAP • MEET • ARE SPATIALLY EQUAL • ARE WITHIN DISTANCE OF
Toucha művelet az alaphalmaz azon elemeit szolgáltatja melyeknek bármilyen közös pontjuk van a kiválasztó halmazzal (érinti, tartalmazza, átfedi) Touch Negáló opció (Not qualifier) Containa művelet az alaphalmaz azon elemeit szolgáltatja melyek magukba foglalják a kiválasztó halmaz elemeit (tartalmazza, érinti, de nem átfedi) Contain Negáló opció (Not qualifier)
Meet a funkció az alaphalmaz azon elemeit szolgáltatja melyek határpontjaikban érintkeznek a kiválasztó halmazzal (nem lehet átfedés) Meet Negáló opció (Not qualifier) Are spatially equal a funkció az alaphalmaz azon elemeit adja vissza melyek térbeli helyzete, pozíciója egybeesik a kiválasztó halmaz egy objektumával. Are spatially equal Negáló opció (Not qualifier)
Are within distance of a funkció az alaphalmaz azon elemeit szolgáltatja melyek a kiválasztó halmaztó egy adott lineáris távolságra helyezkednek el. Are within distance of Negáló opció (Not qualifier)
Raszter műveletek: rétegmesztés (map algebra) Az egyes osztályok (A-talajminőség, B- vízháztartás) tulajdonságainak egyesítése algebrai műveletekkel (C-termőképesség)
Raszter műveletek: konvolúciós szűrés A szűrőablak (kernel) végigfuttatása a forrásképen adott jelenség kiemelése vagy zajok szűrése céljából
Objektumok geometriai jellemzőinek számítása:Line - LENGTH(Input.Geometry)Area - AREA(Input.Geometry), PERIMETER(Input.Geometry)Geomedia: Edit-> Attribute ->Update Attribute
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