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
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
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 13 14 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 15 16 Topológiai 0 LINE 8 kereszt 10 450.7130 20 11.4180 30 11 450.7130 21 11.5380 31 0 LINE 8 kereszt 10 450.6530 20 11.4780 30 11 450.7730 21 11.4780 31 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
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: 8. 16 vagy 32 irá irányvektort, amelyeket megszá megszámozunk tömörebb kó kódolá dolás 19 20 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 00077665545565442222222121 21 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
Pl.: négyzethn gyzethálós s modell: Raszterkép Pl.: négyzethn gyzethálós s modell: Raszterkép 25 26 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.: 00000000111000000000 00000001222100000000 00000012333311000000 stb. Soros tárolt rolás s tömörítésselt Megszámoljuk, hány h egyforma színű pixel következik Tároljuk a pixelszámot és s a színk nkódot Pl.: 8 0 3 1 9 0 7 0 1 1 3 2 1 1 8 0 6 0 1 1 1 2 4 3 2 1 6 0 stb. 27 28 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
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 31 32 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 33 34 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
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 37 38 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) 39 40 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