790 likes | 996 Views
Geoinformatikai műveletek. Dr. Mucsi László egyetemi docens. Szegedi Tudományegyetem Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék. Műveletek csoportosítása. Adatgyűjtés, regisztrálás, bevitel Az adatok elemzése Az adatok további felhasználása Adatmegjelenítés.
E N D
Geoinformatikai műveletek Dr. Mucsi Lászlóegyetemi docens Szegedi TudományegyetemTermészeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék
Műveletek csoportosítása • Adatgyűjtés, regisztrálás, bevitel • Az adatok elemzése • Az adatok további felhasználása • Adatmegjelenítés
Adatgyűjtés, regisztrálás és bevitel • Adatnyerési eljárások által szolgáltatott eredmények felhasználása • Adatok javítása, pótlása • Adatok szerkesztése, strukturálása • Hitelesítés, minőségbiztosítás
Adatok kiválasztása • Objektumok geometriai helyzete alapján
Adatok kiválasztása • Objektumok geometriai helyzete alapján
Adatok kiválasztása • Objektumok attribútumai alapján
Adatok kiválasztása • Geometriai és attribútum adatok együttes felhasználásával
Mérések, számlálás, számítás • Pontok számának meghatározása • Pontok távolságának mérése • Poligon kerület és területszámítása • Metszetek előállítása (3-D)
Pontok távolságának meghatározása • Legrövidebb távolság • „Manhattan” távolság
Pontok távolságának meghatározása • Hálózatban mért távolság • csak éleken tudunk haladni • Felszínen mért távolság • 3D modellben valódi távolság • Gömbi (vagy ellipszoidi) távolság
Térkép-generalizálás • vonalak, poligonok pontszámának csökkentése • poligonok egyesítése • térképszelvények egyesítése Poligonok pontszámának csökkentése Poligonok egyesítése Térképszelvények illesztése Vonal pontszámának csökkentése
Térképabsztrakció • Poligonok centroidjainak meghatározása • Közelítő térképezés • (Thiessen poligonok meghatározása) • Tetszőlegesen elhelyezkedő pontokból izovonalak meghatározása • Poligonok újraosztályozása • Vektoradatok raszteradatokká alakítása
Centroidok meghatározása Poligonok súlypontjában (nem a koordináták átlaga!)
Centroidok meghatározása • Trapézok súlypontjának súlyozott közepe
Centroidok meghatározása • Trapézok súlypontjának súlyozott közepe
Közelítő térképezés (Thiessen poligonok ) Szomszédos pontok oldalfelező merőlegesei (nem inverze a centroid szerkesztésnek!)
Izovonalak szerkesztése 109.5 110.6 108.7 109.8 111.2 108.9 110.3 109.6
Poligonok újraosztályozása reclass
Vektoradatok raszterizálása Pont Vonal Poligon
Adatok szűrése (filterezés) • Pixel attribútuma függ a környező pixelek értékétől
Szűrés Eredeti és szűrt termofelvétel felszín alatti meleg csővezetékről
Térképszelvényekkel végzett műveletek • Méretarány-változtatás • Torzulások csökkentése (transzformációkkal, ismert pontok alapján) • Vetületi és vonatkozási rendszer megváltoztatása • Koordináta-rendszer eltolása, elforgatása
b a b a c c Méretarány-változtatáslineáris (hasonlósági) transzformáció
Az affin transzformáció – I. Az affin transzformáció fogalma • Egy síknak önmagára vagy egy másik síkra való affin transzformációján (affinitásán) a sík egyenestartó transzformációját értjük. Megj.: A hasonlósági transzformációk, azon belül az egybevágóságok az affin transzformációk halmazának részhalmaza, mivel azok egyenestartó transzformációk. • Affinitások szorzata is affinitás, ugyanis egyenestartó transzformációk egymás utáni elvégzése során egyenes képe szintén egyenes kell legyen, ami a definíció szerint affin transzformációt jelent. Indirekt módon bizonyítható, hogy egy affinitás inverze is affinitás valamint, hogy az affinitás párhuzamosságtartó transzformáció.
Az affin transzformáció – II. Elemi koordináta transzformációk – 1.
Az affin transzformáció – III. Elemi koordináta transzformációk – 2.
Geometriai transzformáció I. • Célja: a, geometriai adatok átalakítása ismert vetületi rendszerbe b, térbeli adatok átalakítása egyik vetületi rendszerből a másikba
Geometriai transzformáció II. • Típusai: • Kép a térképhez • Térkép a térképhez
Geometriai transzformáció III. • Transzformáció lépései – kép a térképhez típusnál a, illesztőpontok keresése, b, transzformációs függvény keresése, megadása, c, transzformáció végrehajtása, átmintázás
Geometriai transzformáció IV. a, illesztőpontok keresése, „látható” legyen mind a képen mind a térképen kép pont (pixel) – input adat (x,y, esetleg z) térképi pont – referencia adat (X,Y, esetleg Z) lehet (, , h) • illesztőpont lehet: pl. útkereszteződés, felbontástól függően egy kút, telekhatár, stb.
Geometriai transzformáció V. • b, transzformációs függvény keresése, megadása, f(x,y)=(X,Y) 1, transzformációs függvény fokszáma, rangja (első-, másodfokú függvény) X=a11x + a12y + a13és Y= a21x + a22y + a31(elsőfokú), X=a11x2 + a12y2 + a13xy + a14x + a15y + a16és Y=a21x2 + a22y2 + a23xy + a24x + a25y + a26 (másodfokú) Jelentése: eltolás, elforgatás, nyújtás
Geometriai transzformáció VI. • Az illesztőpontok minimális száma (ISZmin) a transzformációs függvény fokszámától (T) függ: ISZmin= (T+1)*(T+2)*1/2
Geometriai transzformáció VII. • Transzformációs függvények száma • Hibája – rms hiba rms x = x - F-1(X,Y), rms y = y - F-1(X,Y), rms (x,y) = sqrt(rmsx2 + rmsy2)
Geometriai transzformáció VIII. • c, transzformáció végrehajtása, átmintázás (raszteres adatokon) Miért kell csinálni?
Geometriai transzformáció IX. • átmintázás (raszteres adatokon) módszerei: • legközelebbi szomszéd elve • bilineáris interpoláció • köbös konvolúció • Mikor melyiket?
Koordináta-rendszer változtatásalineáris (affin) transzformáció Gauss-Krüger koordináták EOV koordináták
Pufferzóna előállítás • Adott távolságra elhelyezkedő új poligon
Felületek metszése • Raszter modell esetén • különböző rétegek kompozitja • Vektor modell esetén • pontok és poligonok metszete • vonalak és poligonok metszete • poligonok és poligonok metszete
ni ini ii n in iii nn iin i ni nnn ini inn FELÜLETEK METSZÉSE METSZÉS ( POLIGON OVERLAY) forgácspoligonok keletkezése poligonmetszetéskor Vektor modell estében
TÉRKÉPI ALGEBRA (1) Átkódolás-transzformáció: egy fedvény pixeljeinek értékét valamely transzferfüggvény által megadott hozzárendelés alapján új értékkel helyettesítjük • átkódolás y = x – a (minden pixel értékét a-val csökkentjük) • osztályba sorolás • sorba rendezés és átkódolás • transzformáció transzferfüggvény alapján y = 3x • küszöbérték megadása y =0,ha x < a y = x,ha x > a • kiválasztás (slicing, szelekció) y =0, ha a <x < b