Tankö Tankönyvek (ami alapjá alapján tanulunk) Térinformatika Alapfogalmak, a té térinformatikai modellezé modellezés Összeá sszeállí llította: Dr. Szű Szűcs Lá László szló és Gregori Ákos 1 2 Mié Miért kell az informá feldolgozá feldolgozásával foglalkoznunk? Mi az informá? digitá digitális techniká technikák az informá mennyisé mennyiségének megnö megnövekedé vekedését okoztá okozták (pl. tv, ee-mail, újsá jság, Internet) A sok informá kezelé kezelése megfelelő megfelelő eszkö eszközök né nélkü lkül lehetetlen lenne (feldolgozá (feldolgozás, a fontosabbak kivá kiválogatá logatása, tárolá rolása) Ezé Ezért az informá feldolgozó feldolgozó rendszerek terjednek Adat: té tények, elké elképzelé pzelések nem értelmezett közlé zlése. Informá Informá : adatok értelmezett összessé sszessége A Mi az informatika? Az informá k elmé elméleté letével és feldolgozá feldolgozásával foglalkozó foglalkozó tudomá tudomány. 3 Informá Informá s rendszerek ré régen 4 A hí hírek és a helyzeti adatok A hí hírek jelentő jelentős ré részé szének tartalma helyhez kapcsoló kapcsolódik! - Valami tö törté rtént valahol - Statisztikai adatok eloszlá eloszlása adott terü területen Helyhez kö kötött informá A hely legtö legtöbbszö bbször a Fö Földö ldön van geoinformá geo Néha a té térben térinformá r A tudomá tudomány, ami ezzel az informá fajtá fajtával foglalkozik: geoinformatika vagy té térinformatika (mindké (mindkét elnevezé elnevezés ugyanazt jelenti!) Röviden GIS (Geographical Information System) Már a számítógépes rendszerek előtt is voltak. Pl.: -ingatlan-nyilvántartás (telekkönyv) -népesség nyilvántartás (már az ókorban is!) -könyvtári nyilvántartás (katalógus) 5 6 1
Helyhez kötött k tt informáci Pl.: földrengés s (epicentrum, erőss sség) időjárás s (tájegys jegység, g, jelleg) földtulajdon (telek helye, tulajdonos) autólop lopás s (házt ztömb, ellopott autók k száma) infrastruktúra kezelés település és s közlekedk zlekedés s tervezés ipari irány nyítás környezet állapotának vizsgálata stb. 7 8 stb. A térinformt rs s rendszerek megvalósítása sa Tér r megjelenítése: szöveges, táblt blázatos, grafikus Adatok megjelenítése: adatbázis alapján, szöveges, táblt blázatos, grafikus Tér és s adat közötti k kapcsolat nyilvántart ntartása A térinformt rs s rendszerek alkotóelemei és s időtáll llóságuk hardver: 3-53 év szoftver: 7-157 év adat: 25-70 év felhasználó??? Az alkotóelemek költsk ltségei: hw : sw : adat = 1 : 10 : 100 A hardver A térinformt rs s rendszerek műszakilag m megépített eszközeinek zeinek összefoglaló neve Magába foglalja: - adatgyűjt jtéshez, - adatok tárolt rolásához, feldolgozásához, - informáci k k megjelenítéséhez szüks kséges eszközöket. ket. 9 10 A szoftver Szoftver: ötleteket, elgondolásokat, eljárásokat megvalósító számítógépi program. 3 csoportja: Rendszerközeli zeli szoftver: összehangolja a számítógépi erőforr forrásokat és s felhasználói i folyamatokat Operáci s s rendszer: : a géphaszng phasználatot kényelmessk nyelmessé tevő segédprogramok összessége. Az operáci s s rendszerrel együtt alapszoftvernek hívják. (DOS, LINUX, Windows NT, 2K, 98, 2000, stb.) Alkalmazói i szoftverek: : adott feladat megoldására készülnek (AutoCad, MapInfo, ArcView, stb.). Az alkalmazott szoftverek a gépi g erőforr forrásoktól l függenek. f A valós s világ g jellemzése: az adatok előáll llítása Túlságosan összetett Csak azt választjuk v ki belőle, le, ami érdekel Ezt modellezéssel érjük k el, amellyel a valóságot próbáljuk jól j l közelk zelíteni 11 12 2
A valós s világ g modellezése Valós s világ: : ez találhat lható a természetben Elméleti leti modell: : kiválasztjuk, hogy mi érdekel minket: entitások Logikai modell: : a minket érdeklő dolgok számítógépi leírását t határozzuk meg: Fizikai modell: : a valódi dolgok számítógépi megfelelőit feltöltj ltjük k a természetben találhat lható jellemzőikkel 13 Az elméleti leti modell Az elméleti leti modellel közelítjük k a valós világot Entitás: : az elméleti leti modell alapegysége. ge. A valós s világ g olyan alapegysége, ge, amely hasonló jellegű alapegységekre gekre nem bontható tovább (pl. fa, csak ágakra és levelekre bontható) Hogy egy rendszerben mi legyen entitás, a rendszer célja c határozza meg. 14 Entitások a valós s világban Az entitások osztályba sorolása sa Az azonos jellegű entitások csoportja (pl. entitáscsoport: házak h csoportja) A rendszer célja c határozza meg Milyen entitások vannak a képen? 15 16 Az entitások kapcsolatai Az entitások kapcsolatai Az egyik entitáscsoport tagjai kapcsolatban lehetnek egy másik m entitáscsoport tagjaival: 1:1 kapcsolat (pl. egy országnak egy fővárosa f van és a főváros f csak egy országhoz tartozik) 1:M kapcsolat (pl. egy városnak v lehet több t kerülete, de egy kerület csak egy városhoz v tartozhat) M:N kapcsolat (pl. egy telefontársas rsaságnak több t előfizet fizetője is van, egy előfizet fizető több telefontársas rsasághoz is tatozhat) 17 18 3
Az attribútumok tumok (szak-adatok) adatok) Az entitásokhoz kapcsolódó adatok A rendszer célja c határozza meg Pl.: ingatlan-nyilv nyilvántartási rendszer: Entitás: földrf ldrészlet attribútumai: tumai: Helyrajzi száma címe területe tulajdonos neve stb. Az elméleti leti modell eredménye Kiválogattuk az entitásokat osztályaikat attribútum tum adataikat kapcsolataikat összeállítottuk 19 20 A valós s világ g modellezése Valós s világ: : ez találhat lható a természetben Elméleti leti modell: : kiválasztjuk, hogy mi érdekel minket: entitások Logikai modell: : a minket érdeklő dolgok számítógépi leírását t határozzuk meg: Fizikai modell: : a valódi dolgok számítógépi megfelelőit feltöltj ltjük k a természetben találhat lható jellemzőikkel 21 A logikai modell (Adatmodell) Az entitásoknak (vagy részeiknek) r előáll llítjuk a digitális megfelelőit: adatmodelljei lehetnek: ténylegesen létezl tező tárgyaknak (pl. fa, ház) h önkényesen nyesen definiált entitásoknak (pl. földrf ldrészlet) eseményeknek (pl. csőtörés) s) időben változv ltozó entitásoknak (pl. ózonlyuk) a valóságban nem létezl tező dolgoknak (pl. szintvonal) 22 Jellemzőik: Az osztályba sorolás s (objektumcsoport, objektumosztály) kapcsolatok (1:1, 1:N, M:N) attribútumok tumok geometria Az geometriai osztályai 23 Osztályok ábrázolása fedvényeken (layereken) 24 4
Példa a valós s világ g modellezésére A logikai modell objektumainak attribútumai tumai és s az azoknak megfelelő számítógépi változv ltozótípusok Az objektumosztályok attribútuma A házaknh zaknál l fontos: emeletek száma : egész szám m (integer) lakások száma: egész szám m (integer) van-e e vezetékes gáz g z bevezetve: logikai (boolean) melyik telken van (helyrajzi szám): A telkeknél l fontos: helyrajzi szám: cím: tulajdonos: terület: valós s szám m (real) van-e e rajta épület, ha igen, melyik: egész szám m (integer) Az utcákn knál l fontos: helyrajzi szám: közművek: változó típusa 25 Az attribútumai Objektumszám -objektumosztályonként táblázatos tárolás -sorok: -oszlopok: attribútumok -szöveges -számszerű Attribútumok HRSZ Cím Tulajdonos Területe Épület 26 Az idő szerepe: monitoring rendszereknél Objektum A valós s világ g modellezése Valós s világ: : ez találhat lható a természetben Elméleti leti modell: : kiválasztjuk, hogy mi érdekel minket: entitások 27 Logikai modell: : a minket érdeklő dolgok számítógépi leírását t határozzuk meg: Fizikai modell: : a valódi dolgok számítógépi megfelelőit feltöltj ltjük k a természetben találhat lható jellemzőikkel 28 A fizikai modell (Adatbázis) A fizikai modellben a logikai modellnek megfelelően en szerepelnek az tényleges adatai Az adatokat adatbázisban rögzr gzítjük Az adatok megszerzéséhez adatnyerésre (mintavételezésre)) van szüks kség Példa a valós s világ g modellezésére A logikai modell alapján n végzett v adatgyűjt jtés A telkek objektumosztály egy eleme: Azonosító (ID): 1 - helyrajzi száma: 475 - cím: Bp. VIII. Kovács utca 4. - tulajdonos: Kovács Gábor - területe: 1057 nm - épület (ID): 1526 29 30 5
A Telkek objektumosztály attribútum tum adatai a fizikai modellben Példa a valós s világ g modellezésére A fizikai modell Telek ID Attribútumok HRSZ Cím Tulajdonos Területe Épület ID 1 475 Bp. Kovács u. 4. Kovács Gábor 1057 1526 2 476 Bp. Kovács u. 6. Balassa András 1654 1527 3 477 Bp. Kovács u. 8. Gregorich Zsuzsa 2014 1528 4 478 Bp. Kovács u. 10. Kibédi Zoltán 1792 1529 -táblázatos tárolás -sorok: -oszlopok: attribútumok -szöveges -számszerű 31 32 Példa a valós s világ g modellezésére A fizikai modell A felhasználók megfelelően en képzett k szakemberek kellenek! A rendszer megvalósítói: informatikusok: hardver, szoftver, adatbázis zis-kezelési ismeretek térinformatikusok: kapcsolat az informatikusok és s a felhasználók között. Speciális térinformatikai t tudásuk van felhasználók: napi munkában alkalmazzák k a térinformatikt rinformatikát t (profi felhasználók) civil felhasználók 33 34 Fontosabb profi felhasználók: közművek karbantartói épületek üzemeltetői ingatlanforgalmi szakemberek közlekedéstervezés tűzoltóság, mentők, rendőrs rség erdőgazd gazdálkodók tervezők Néhány civil felhasználó: Google Earth Google Map: local.google.com legkedvezőbb útvonal keresés: s: www.viamichelin.com vasúti útvonalak keresése: se: www.elvira.hu autóbusz útvonalak keresése: se: www.volan.hu Számuk az Internet terjedésével növekszik, n mivel az adatbázisok hozzáférhet rhetővé válnak! 35 36 6
A térinformt rs s rendszerek csoportosítása sa kiterjedésük k alapján Globális: lis: a Föld F egész szére kiterjedő rendszerek pl. ózonlyuk vizsgálata Regionális: nagyobb területre kiterjedő rendszerek (országok, földrf ldrészek) pl. a Tisza vízgyv zgyűjtőjének vizsgálata Lokális: viszonylag kisebb területre kiterjedő rendszerek (település) pl. városi v vízhv zhálózat zat informáci s s rendszere Az informáci s s rendszerek funki 4 komponensű rendszer: -adatnyerés (adatok gyűjtése, bevitele) -adatkezelés (adatok tárolása, továbbítása management) -adatelemzés (adatok feldolgozása analysis) -adatmegjelenítés (presentation) A funkkat tovább is lehet bontani! 37 38 Vége Csak a SZIE YMÉK K Térinformatika T c. tantárgy rgyának oktatására használhat lható! Felhasznált lt irodalom: Detrekői-Szab Szabó: : Térinformatika. T Egyetemi tankönyv, nyv, Nemzeti Tankönyvkiad nyvkiadó,, Budapest, 2002. 39 7