GIS – základní pojmy

Geomatika aplikace metod pro řešení specifických problémů s důrazem na geografickou polohu objektů někdy je rozšířena na společný pojem – pro vědy, které mají pojmy o prostoru (geografie, psychologie atd.) – oblasti, ve kterých se vyvinuly nástroje pro práci s prostorovými údaji – oblasti, kde se používají automatizované IS a oblasti, které k tomu poskytují teoretický základ – oblasti, které poskytují pravidla pro práci s informacemi

Souřadnicový systém (SS) angl. spatial reference system) požadavky: – jednoznačnost definice polohy – definování polohy musí být kvantifikovatelné – musí být definována metrika kartézský (karteziánský) souřadný systém: – vytvořen osami, které se protínají v nulovém bodě, obecně n- rozměrný – nejčastěji Euklidovská metrika: – d(A, B) =   (a i – b i ) 2 pro objekty na povrchu Země jsou vhodné i další SS – polohu lze jednoznačně určit zeměpisnou délkou a šířkou a výškou nad hladinou moře

Prostorová analýza (angl. spatial analysis) proces extrakce nebo vytváření nové informace o skupině geografických rysů je založena na geografických vztazích, kterými jsou překryv, blízkost, sousedství využívá se pro zjišťování kapacity, předpovídání, interpretaci, porozumění

Topologie, tematická data, téma topologie – část popisu objektu nebo fenoménu, týkající se jeho vztahů s jinými objekty tematická data (angl. thematic data) – data popisující geografické charakteristiky rysů mapy, jsou uloženy v tabulce – mohou obsahovat čísla, text, obrázky a další typy dat téma (angl. theme) – soubor geografických objektů, definovaných uživatelem – mohou být umístěny ve vrstvách – př.: ulice, řeky, typy půd atd.

Geoobjekt, geografická informace geoobjekt (prostorový objekt) reálný nebo imaginární objekt, který se vztahuje k části prostoru na povrchu Země od jiných objektů jej lze odlišit pomocí: – prostorové polohy – geometrie – prostor. vztahů k jiným geoobjektům - topologie – charakteristik objektu – atributů (tématik) – změn objektu – dynamiky ve skutečnosti se pracuje s reprezentacemi reálných objektů geografická informace (geoinformace, angl. geoinformation) geometrický, topologický, tématický a dynamický popis geoobjektu s ohledem na potřeby subjektivně určené aplikace

Geodata (prostorové údaje) formální popis geografické informace, vhodný pro počítačové zpracování

Rastrová a vektorová grafika rastrová grafika grafika pracující s jednotlivými grafickými body atributy – celkové rozměry rastru, barevná hloubka jednotlivých bodů, formát uložení (a případná komprimace) typické rysy – možnost výskytu chyb (případně i šumu), relativně jednoduché zmenšení měřítka/rozlišení, velká rychlost překreslování vektorová grafika jejím základním prvkem je entita, definovaná matematicky matematický popis entit umožňuje jejich jednoduché zadávání, editování, změnu rozměrů, polohy a další operace vektorová grafika je základem např. CAD systémů, v moderních CAD systémech i v GIS systémech může být kombinována s rastrovou grafikou menší rychlost překreslování u složitějších obrazů (výpočet entit pro zobrazení), „neomezená“ rozlišovací schopnost

Objekty vektorové grafiky v prostředí AutoCAD

Ukázka zvětšování v AutoCADu

Schematické znázornění vztahu vektorové a rastrové grafiky v GIS a reálného světa. Převzato z podkladů ESRI

Vektorový grafický formát standardizovaný postup pro ukládání souboru plošných nebo prostorových entit (primitiv) obsahuje hlavičku, každá entita je popsána vyčerpávající sadou geometrických parametrů a atributů (hladina, barva atd.) některé vektorové formáty umožňují vložení bitmapových částí výhody: vhodný pro ukládání výkresů založených na objektech, jednoduché zvětšování a zmenšování, jednoduchá konverze do bitmapových souborů nevýhody: nevhodné pro ukládání složitých výkresů, u nichž jsou nejdůležitější barvy a jejichž hodnoty se mohou měnit pixel od pixelu

Digitalizace, rasterizace, vektorizace digitalizace v technologii obrazu jde o převod spojité dvourozměrné (trojrozměrné) obrazové informace do diskrétní dvojrozměrné obrazové matice rasterizace převod vektorového formátu na rastrový formát úloha na rozdíl od vektorizace jednoznačná a snadno (rychle) realizovatelná vektorizace převedení z rastrového formátu na vektorový formát

Grafický tablet grafický tablet (tzv. digitizér - neplést s „tablet PC“) absolutně pracující polohovací zařízení skládající se z pevné podložky a pohyblivého snímacího zařízení využívá se pro přesný přenos X - Y informace (např. snímání dat z fotografie pro mapu, konstrukce entit v CAD systémech - může se s ním realizovat ruční vektorizace) a pro ovládání CAD systému, GIS systému

Entita entita (entity) základní prvek vektorového výkresu, obvykle vytvářený jedním příkazem (bod, kružnice, oblouk) mají přesně dány určité atributy, a to druh entity, polohu vzhledem k soustavě souřadnic, hladinu, ve které leží a další údaje, které závisí na druhu entity s entitou lze pracovat jako s celkem (posun, kopírování), lze ji speciálními příkazy modifikovat včetně změny jejího charakteru (přerušením kružnice vznikne oblouk) entity lze sdružovat ve vyšší celky (bloky, skupiny) a rozkládat na jednodušší entity

Hladina hladina (vrstva, layer) atribut entity, který označuje logickou souvislost entity s určitou hladinou v CAD systémech jsou s hladinou zpravidla dále spjaty implicitní hodnoty barvy a typu čáry, do hladin lze s výhodou umísťovat logicky související prvky (šrafy, vedení elektřiny, plynu atd.)

Konverze grafických formátů změna způsobu uložení grafických dat vzhledem k omezenému uplatňování přirozených a zákonných standardů ukládání dat se mohou při konverzi vyskytnout různé problémy konverze se nejčastěji provádí přímo v grafickém prostředí po natažení souboru a jeho uložení v jiném formátu, existují i jednoúčelové konverzní programy pro rozšíření možností exportů a importů mezi formátově nekompatibilními prostředími

Ortofomapa ortofotomapa mapa vznikající ze souvislé řady leteckých snímků (družicových snímků) s určitým podélným i příčným překryvem (např. s 60% podélným překryvem a 30% příčným překryvem) po jejich nascanování je podkladem pro GIS je typickým výstupem DPZ při jejím vytváření se provádí řada korektur při DPZ se typicky území snímá v několika spektrálních pásmech, aktivně nebo pasivně (nejčastěji) čištění mapy (výkresu) proces odstraňování přebytečných nebo chybných dat z digitální mapy nebo výkresu – např. odstranění nepoužívaných definic objektů ve výkresu

Definiční body entit body postačující pro jednoznačnou definici dané entity (např. vrcholy lomené čáry) používají se také jako přechodné body kresby (body pro další kreslení) - zajišťující návaznost na existující entity, nebo pro vytváření asociativních kót typickým procesem při generalizaci je zmenšování počtu definičních bodů entit

Literatura Tuček J.: Geografické informační systémy, Computer Press 1998, ISBN X Zelenka J.: Slovník vybraných pojmů o AutoCADu, CAD systémech a počítačové grafice, Gaudeamus 1997, ISBN , 38 stran Terminologie ESRI: