analóg modell Geometriai adatmodellek vektor modell raszter modell Raszter modell modelltípusok elve

Átírás

1 A geometriai adatok gyűjt jtése Térinformatika Geometriai ek. A térinformatikai t rendszerek adattárol rolási modelljei. Elsődleges adatgyűjt jtési módszerekm GPS Fotogrammetria Távérzékelés Földi geodéziai módszerekm Másodlagos Térképek (topográfiai, földmf ldmérési alaptérk rkép,stb.) Digitális térkt rképek Adatbázisok Összeállította: Dr. Szűcs LászlL szló és s Gregori Ákos 2 A geometria megjelenítése Szöveges Táblázatos Grafikus A geometriai adatok gyűjt jtése Az adatgyűjt jtés s eredménye: - az objektumok helyzetét és s alakját t leíró pontok halmaza - a pontokat összekötő vonalak (egyenesek, görbék) 4 Geometriai adatok modellezése A geometriai objektum lehet A geometriai adatgyűjt jtés eredmények nyeképpen létrejl trejött tt adatokat adatbázisban kell tárolnunk. t A tárolt rolás s módjm dját t határozz rozzák k meg az ek 5 0-dimenziós: pont 1-dimenziós: szakasz (2 pontot köt k össze) törtvonal (ponthalmazt köt k össze) ív v (függv ggvénnyel leírhat rható görbe) gyűrű (önmagába visszatérő vonalsorozat) stb. 2-dimenziós: terület (határával, vagy határa nélkn lkül) l) poligon (belső terület + határt definiáló gyűrű) pixel (képelem) rácscella (szabályos felosztás s egy eleme) 6

2 Geometriai ek Analó Analóg modell Analó Analóg modell: hagyomá hagyományosan, papí papírra rajzolt té térké rképek Vektor modell: pontok és vonalak halmaza Tesszelá Tesszeláció ciós modell (raszteres modell) Hibrid (vektoros és raszteres) A torinói papiruszon látható térkép (kb. i.e. 1250) 7 8 Sztereografikus vetületű térkép (1:10 000) Vektor modell 9 10 Raszter modell A modelltí modelltípusok elve analóg modell 11 vektor modell raszter modell 12

3 Vektormodellek A valóságot koordinátás s pontokkal, a pontokat összekötő vonalakkal és s a vonalakból l felépülő felületekkel letekkel modellezzük. Adatmodellek: Spagetti-modell Topológiai modell Lánckód A pontokat soros elérésű állományban tároljuk A vonalaknál l a vonalat meghatároz rozó pontok koordinátáit it tároljukt A poligonoknál l a poligont meghatároz rozó pontok koordinátáit it tároljukt A modell előnye: egyszerű A modell hátrh tránya: a topológi giát t nem tartalmazza egy-egy pont többszt bbszöri tárolt rolása: redundancia keresés s sorosan törtt rténik, ettől l lassú szomszéds dsági viszonyok meghatároz rozása nagyon lassú Topológiai 0 LINE 8 kereszt LINE 8 kereszt Ez egy vonal leírása 17 Az elemek közti k térbeli t kapcsolatokat is tároljuk t szomszéds dsági informáci ciók Tárolási táblt blázatok: Csomópontt ponttáblázat: metrikus informáci ciók Szakasztábl blázat: kezdő- és s végpont, v jobb és s bal oldali poligon kódjak Hátránya: érzékeny az adatbeviteli hibákra 18

4 Példa a topoló topológiai re Lánckó nckódok Szü Szüksé kségtelen a teljes koordiná koordinátatartomá tatartományt haszná használni A kezdő kezdőpontbó pontból kiindulva mindig csak azt adjuk meg, hogy merre megy tová tovább a vonal Irá Irányvektorokat definiá definiálunk nye: vagy 32 irá irányvektort, amelyeket megszá megszámozunk tömörebb kó kódolá dolás Raszteres (tesszel áció (tesszelá ciós) ek Példa a lá lánckó nckódra (FreemanFreeman-HoffmanHoffman-féle lánckó nckódolá dolás elve) Négyzethá gyzethálós ny: a szá számítástechnikai hardver eszkö eszközök (szkenner, monitor, tá távérzé rzékelő kelő eszkö eszközök) és szoftver eszkö eszközök (tö (tömbö mbök) ezt alkalmazzá alkalmazzák. azonos alakú alakú, kisebb elemekre tová tovább osztható osztható Hátrá trány: - szomszé szomszédok tá távolsá volsága oldaloldal- és átló tlóirá irányban má más Háromszö romszöghá ghálós ny: - azonos alakú alakú, kisebb elemekre tová tovább osztható osztható - felü felület jó jól modellezhető modellezhető Hátrá trány: - háromszö romszögek irá irányí nyítottsá tottsága má más-más - eszkö eszközök nem ebben dolgoznak Raszter modell Raszteres ek 22 Hatszö Hatszöghá ghálós ny: - minden szomszé szomszédos elem a kö középponttó pponttól azonos tá távolsá volságra van Hátrá trány: - nem bontható bontható kisebb, az eredetivel egybevá egybevágó elemekre - nem igazodik az eszkö eszközökhö khöz 23 24

5 Pl.: négyzethn gyzethálós s modell: Raszterkép Pl.: négyzethn gyzethálós s modell: Raszterkép Soros tárolt rolású kép Soronként nt tároljuk t a pixelek szín-kódj dját (paletta) A fájl f mérete m függ f a sorok és s oszlopok számától, valamint a színek számától. Pl.: stb. Soros tárolt rolás s tömörítésselt Megszámoljuk, hány h egyforma színű pixel következik Tároljuk a pixelszámot és s a színk nkódot Pl.: stb Négyesfa-modell A tesszeláci ciós adatok tárolt rolási modellje: négyesfa-modell - a képsk psíkot 4 részre r bontja, majd a negyedeket is négy n részre r bontja, stb. - a felbontást fa-strukt struktúrában kezeli - ablakolási műveletek nagyon gyorsan végrehajthatv grehajthatók Tesszeláci ciós ek Szabálytalan tesszeláci ciók: - különböző méretű és s alakú idomokat használ - jobban illeszkedik a valósághoz - leggyakoribb: szabálytalan háromszh romszögek hálózata h (TIN( TIN-modell): digitális felületmodell letmodell kialakítása 29 30

6 Hibrid ek Egyszerre kezeli a vektoros és s raszteres adatokat is Lehetőséget nyújt a vektoros és s raszteres adatok közötti k konverzióra ra (az átalakítás pontosságveszt gvesztéssel ssel jár!) j A térinformatikai t objektumok tárolási modellje Adatok geometriai adatok szakadatok Ma általában nem elkülönítve kezeljük Több módszer m is kialakult rár független tárolt rolás közös állományban hibrid modell integrált rendszerek osztott rendszerek Független tárolt rolás Digitális térkt rkép Adatbázis Nincs kapcsolat Oka: a kor számítástechnikai stechnikai erőforr forrásai ezt tették k lehetővé Közös állományú tárolás Geometriai elemek, mint objektumok jelennek meg szakadat hozzá kapcsolható CAD rendszerek Geometriai optimális tárolt rolási módok m nem alkalmazhatóak ak Bonyolult attribútumkezel tumkezelés Hibrid rendszerek Hibrid rendszerek Geometriai adatbázis: geometriai adatszerkezetek alkalmazása Attribútum tum-adatbázis: szabványos adatbázis zis-kezelő rendszeren keresztül érhető el Egy megszakadt módosm dosítás s a két k állomány inkonzisztenciáját t okozhatja 35 36

7 Integrált rendszerek Integrált rendszerek A geometriai és s a szakadatok azonos adatbázisban A kezelésre reláci ciós s táblt blákat használnak (összekapcsolja az egyes adattábl blákat) ny: geometriai és attrubútum tum adatok konzisztens kezelése Osztott rendszerek Osztott rendszerek Széles felhasználói i kör k r kiszolgálása sa Felhasználói i hozzáférések elkülönítése Az adatbázisok nincsenek centralizálva lva Egyes adatbázisok hálózaton h keresztül érhetők k el Megjelenik alkalmazásintegr sintegráció (hálózat, operáci ciós s rendszerek, felhasználói programok, erőforr források,stb.) adatcsatolt technológia (szabványos adatbázisok) adatvezérl rlő köztes-szoftver szoftver (a nem szabványos adatbázisokat szabványosan jeleníti meg a felhasználó felé) alkalmazásintegr sintegrációs s köztesk ztes-szoftver szoftver (egységes ges alkalmazói i felületet letet biztosít) t) Vége Az anyag csak a SzIE YMÉK Térinformatika c. tantárgy oktatására használhat lható! Felhasznált lt irodalom: Detrekői Á. Szabó Gy.: Térinformatika, T egyetemi tankönyv nyv