Térinformatika -2/1 Térinformatika alapjai Tartalom 2. Térinformatikai alkalmazások Dr. Szabó György egyetemi docens BME Fotogrammetria és Térinformatika Tanszék 1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3., K I. 31. E-mail: gyszabo@eik.bme.hu A hely növekvő szerepe a térinformatika mint a térrel történő gazdálkodás közös nevezője Térinformációs rendszerek komponensei Folytonos jelenségek diszkrét leképezése: tér, idő, hely A térbeli elemzés lehetőségei: mi? hol? melyik?... Térinformációs rendszerek alkalmazási szintjei Térinformatikai alkalmazások: Kormányzat, Logisztika, Környezetvédelem, Üzlet Példák: megjelenítés, domborzat modellezés, digitális glóbuszok, városmodellek, mobilitás, kiterjesztett valóság, szocio-ökonómiai alkalmazások Változások: múlt, jelen, jövő... a hely növekvő szerepe Térinformatika a közös nevező Tevékenység & csapatok Felhasználók/vevők Erőforrások / Hálózatok Akciók (marketing, közösség ) Terület használat Környezeti adatok Adataink ~85-90% térbeli helyhez kötött A térinformatikai rendszerek hat komponense Térinformatika rendszerek (Geographical Information System) A helyhez kötött információk gyűjtését kezelését elemzését megjelenítését támogató információs rendszereket térinformatikai rendszereknek nevezzük 1
Térinformatika -2/1 Globális, regionális, lokális terek És a mikro terek? Mobil, GPS, RFID: minden lépésünk regisztrálódik Az egész teret uraljuk? A folytonos valóság diszkrét reprezentációja - Tér, Idő, Hely Adat, Információ, Tudás, Bölcsesség Idő, T Mikor? Karte 1 1 Map Alkalmazott tudás C Karte 2 2 Map D Hol? Képesség AI Kontexusba ágyazott információ M1Ergebnis & M2 Tudás - Leképezés Logikailag kapcsolt adatok Információ - Design Nyers, megfigyelt adatok Tér, S Adat - Vizualizáció Mi? Attribútum, A Térbeli elemzés lehetőségei Helyre vonatkozó: Mi található azon a helyen? Körülményekre vonatkozó: Hol van az a...? Trendre vonatkozó: Mi változott meg? Útvonalra vonatkozó: Melyik a legkedvezőbb út? Jelenségre vonatkozó: Mi a jelenség...? Modellezéssel kapcsolatos: Mi történik, ha...? Tervezés: a jövő absztrakciója Emberi tényező Nyílvántartás Elemzés Modellezés Dizájn & tervezés Döntés Implementáció Komplex tényezők: Környezeti Szocio-ökonómiai Infrastrukturális 2
Folyamatmenedzsment Segédeszköz a következmények megértéséhez Modellezés szükségessége Tudás tárházak elérhetősége Folyamat modellek létrehozása és kiértékelése Alternatívák készítése a kiértékelés alapján Együttműködés Létesítés Működtetés, karbantartás Megvalósult állapot leképezése a tudás bázisban A Térinformációs rendszerek alkalmazási szintjei Stratégiai Irányítási Operatív Döntési szintek Döntéselőkészítés Irányítás részbeni automatizálása Tömegmunka automatizálás Típus feladatok Térinformatika alkalmazások Központi kormányzat/ önkormányzat Katonai alkalmazások Földügyi szakigazgatás Település üzemeltetés/fejlesztés Infrastruktúra Gazdaságfejlesztés Egészségügy Adózás Katasztrófa menedzsment Demográfia... Közlekedés / Logisztika Üzlet és szolgáltatás szervezés Környezetvédelem Milyen a jó modell? Ikonikus Modell Valóság Szimbolikus Modell 1+1=2 Modellalkotás folyamata Absztrakció Szimbolikus modellezés Megfigyelt adat - > Tudás Gassem Asrar (NASA) Vizualizáció Ikonikus modellezés Valós világ Elméleti modell Logikai modell Fizikai modell (adatmodell) (adatbázis) Ábrázolás tulajdonságok: - kapcsolatok entitások: - típus - attributum - kapcsolat objektumok: - típus - geometria - attributum - kapcsolat - minőség objektumok: - típus - geometria - attributum - kapcsolat - minőség grafika szöveg 3
Térinformatika -2/1 Vizuális megjelenítés, láttatás Térinformatikai alkalmazások HW+SW+ADAT+ELJÁRÁS A vizualitás jelentősége: megértés segítése vizuális környezet szennyezés Összetett jelenségek láttatása Meglévő információk egyidejű megjelenítése Összefüggések, struktúrák azonosítása, interpretálása Tradicionális térképi + SW technikák Multimédia, dinamikus módszerek Valóság ortofotó térkép Természetbeni + Jogi állapot Jogi állapot Ingatlan nyilvántartási térkép Duna - Légifelvétel 4
Duna - Vízrajzi térkép részlet Duna - Hajózási térkép részlet Budapest Landsat TM felvétel Landsat felvétel interpretációja Fedettségi adatbázis - tematikus térkép A térinformatikai szoftverek fejlődési iránya Desktop& Enterprise& Internet& Mobile workers& Wireless 5
Komplex térinformatikai rendszer folyamatai Forrás adatok Rendszeradminisztráció Integrált, konszolidált adatbázisok (Adattárház) Térkép és adatbázis szerver Alkalmazás-szerver Windows Desktop Kliensek PDA Kliensek Web Kliensek Mobil Kliensek Web & Application Services Data Management Services FELHASZNÁLÓI réteg WEB és ALKALMAZÁS SZOLGÁLTATÁSI réteg INTEGRÁLT ADAT és TÉRKÉP SZOLGÁLTATÁSI réteg DTM magassági adatbázis - tematikus megjelenítés Digitális domborzat modellezés Repülési útvonal elemzése - tematikus megjelenítés Radar fedezőszög számítás 6
Tivadar komplex modell Beregi gátszakadás 107 m-es vízállás szimulációja Digitális Glóbuszok, 3D Városmodellek Halott város:tér Élő város: Tér, Idő, Hely 7
8
New York, New York Bologna CyArc 500 kiemelt műemlék együttes 9
Térinformatika -2/1 CityGML térszerveződési szintjei (LOD Level of Detailes) Geometria + Attribútumok + Szemantikai modellek CityGML egy szabványos 3D adatintegrációs eszköz A- adatforrás LOD 0 B- adatforrás LOD 1 Alkalmazás LOD 2 LOD 3 LOD 4 A szematikus információk jelentősége CityGML: Komplex objektum, szemantikus jellemzőkkel Szematikus jellemzők Multi-scale modellezés LOD 0 Regionális modell 2.5d Digital Terrain Model Geometria LOD 1 City / Site modell Blokk modell tetőszerkezet nélkül LOD 2 City / Site modell Részletes Tetőszerkezet LOD 3 City / Site modell Geometria: helyzet, kiterjedés jellemzése Szematika: funkcionális, kvalitatív jellemzők Részletes építészeti modell, homlokzati elemek LOD 4 Belső modell Bejárható építészeti modell Integrált 3D városmodell Székesfehérvár: Geodézia, Fotogrammetria, Lidar integráció Budapest stratégiai zajtérkép Lidar pontfelhő (2x 45 millió pont, 5-10 pont/m2), Ortofotó (20Mpixel, 0,5m RGB, NIR), Földmérési alaptérkép (3Mbyte), Földi lidar (25M pont/ha 2500 pont/m2) 10
Térinformatika -2/1 Biciklis monitoring RFID-vel A 022276xxx TAJ kódú állampolgár szervezetét érő nem ionizáló elektromágneses sugárzás helyfüggése 2010. január 14-én reggel Hol vagyok én szegény mobiltelefon tulajdonos? Hol fotóznak legtöbbet Budapesten? -> Eric Fischer fotográfus Geotagger Világatlasza Ebédidőbeli aktivitás Salt Lake Cityben mobiltelefonok út-idő függvénye alapján 9:15 am 4:30 pm 10:15 pm Nappali népesség változásának szimulációja mobiltelefonok cella információi alapján Rómában 2006.07.10-én. Alkalmazások: valós idejű közlekedési információs rendszer, közlekedés tervezés, szolgáltatás tervezés Forrás: The Economist, March 10-16, 2007 p. 20. 11
Layar Kiterjesztett valóság 239 Layers, by Category: Eating and Drinking ( 22 ) Entertainment & Leisure ( 40 ) Games ( 0 ) Government ( 6 ) Health Care ( 9 ) Local search & Directory service ( 14 ) Other ( 13 ) Real Estate ( 26 ) Retail ( 22 ) Schools & Universities ( 10 ) Social networks & communities ( 20 ) Tourism : Places to stay ( 6 ) Tourism : Tours / Guides ( 26 ) Transportation ( 24 ) Weather ( 1 ) 239 Layers, by Category: Layar Eating Kiterjesztett and Drinking ( 22 ) valóság Entertainment & Leisure ( 40 ) Games ( 0 ) Government ( 6 ) Health Care ( 9 ) Local search & Directory service ( 14 ) Other ( 13 ) Real Estate ( 26 ) Retail ( 22 ) Schools & Universities ( 10 ) Social networks & communities ( 20 ) Tourism : Places to stay ( 6 ) Tourism : Tours / Guides ( 26 ) Transportation ( 24 ) Weather ( 1 ) A Layar publikációs folyamata Forrás adatok: 239 tematikus réteg Wikipedia, Google, Integrált, adatbázisok (Adattárház) Layar háttérfolyamatai Térkép és adatbázis szerver Alkalmazás-szerver Pozíció:x,y,z,f i,ka,om Mobil Kliensek Rendszeradminisztráció Geotagelt tematikus adat Üzleti, szocio-ökonómiai alkalmazások Adatbázisok Térkép Saját adatok Térinformatikai adatintegráció Szerver/ Desktop Szoftver eszközök Ügyfelek, Fiókok, telephelyek címpontok Környezet, Infrastruktúra, Utak, utcák Település, irányítószámés egyéb területi körzetek További (statisztikai) adatbázisok Alaptérképek 12
Térinformatika -2/1 Ügyfelek bankfióktól való távolsága Térképezés Adatok Elemzés Bankfiók ellátási körzetébe eső kiemelt ügyfelek Geokódolás Tér és Idő alapú analízis Sürgősségi intézkedés elemzés Személygépkocsik száma/1000 lakos Regisztrált munkanélküliek száma/1000 lakos 13
Logisztikai elemzések Tetszőleges topológikus útvonal térképekhez használható. Kötegelt feldolgozás komplett útszámításokhoz. Gyors útvonal-optimalizálás (szállítmányozáshoz, logisztikához). Zóna funkciók (utazási idő, utazási távolság). Lyukak keresése a hálózatban. Felhasználási területek: Piackutatás; Helyzeti információk kezelése; Szerviz szolgáltatás optimalizálás; Riasztási szolgáltatás tervezése; Reklám-kampány előkészítés; Logisztika; Értékesítési támogatás; és még sok egyéb Digitális TV lakossági lefedettség elemzés Ingatlan Értéktérkép Térképi alap DSM-10 (GeoX) Teljes ország Partner: GeoX Kft. Scriptum Zrt. Ingatlan Értéktérkép Mezőgazdasági földalapú támogatások nyilvántartása, felülvizsgálata 14
Térinformatika -2/1 A tér leképezése egykor... Településtervezés Budafok Nagytétény Urbanitás Kft. és ma... Változások: GPS vevő X,Y,Z GPS rendszer GPS bázis IMU szenzor állomás fi,om,ka Adat -> Elemzés 5% Vide ó Térbel i elemzés Térbeli elemzés 10% Geokódolás RGB kép Laser profil Geokódolás 75% Utófeldolgozá s Előkészités Adatkonverzió Adatkonverzió 3D GIS rendszer Múlt Jelen/Jövő Múlt Jelen - Jövő Leírás, ábrázolás -> szimuláció, modellezés A kép, térkép többet ér mint ezer szó: Vizuális szimuláció, virtuális valóság: Statikus megjelenítés: Valós idejű megjelenítés: Mi volt? (esetleg Mi van?) Mi van? és Mi lehetne? -birtokviszonyok -árvíz -Erőforrások -közlekedés Web portálok statikus adatkészleteket közölnek A WEB portálok valós idejű szenzor kapcsolatokból levezetett információt közölnek MÚLT Ikonikus modellek: a valóság kicsinyitett mása Köszönöm a figyelmet JÖVŐ Szimbolikus modellek: matematikai, statisztikai alapú logikai kapcsolatok 15