Geografické informační systémy Pavel Hrubeš

Web s prezentacemi Aktuality Témata a termíny referátů http://www.lss.fd.cvut.cz/vyuka/gis Témata a termíny referátů České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídicí techniky a telematiky

Opakování - Určení polohy a projekce Referenční plochy, základní model země Souřadnicové soustavy latitude j : (zeměpisná šířka) úhel od rovníku k rovnoběžným plochám longitude l : (zeměpisná délka) úhel od Greenwichského poledníku Kartografické zobrazení je vzájemné přiřazení polohy bodů dvou různých ploch JTSK (Křovákovo zobrazení) České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Operace s rastry České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Zpracování obrazu – Image processing filtrace (hledání hran, vyhlazování, ostření) úpravy histogramu (roztahování), prahování, změna jasu/kontrastu, odstraňování nečistot, mozaikování, klasifikace převzorkování (nejbližší soused, bilineární, bikubické) České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Převody mezi reprezentacemi dat Pro některé analýzy jsou vhodnější vektorové reprezentace dat a pro jiné zase rastrové. Vektorizace Převod z rastrové do vektorové podoby Rasterizace Převod z vektorové do rastrové podoby. České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Metoda dominantního typu Rasterizace Metoda dominantního typu u buňky, do které zasahuje více objektů, se vyjádří podíl ploch a vybere se největší Metoda nejdůležitějšího typu buňce se přiřadí hodnota, která je považovaná za nejdůležitější z hlediska aplikace. Centroidová metoda buňce se přiřadí hodnota definovaná polohou jejího středu České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Vstupní vrstva vegetační pokrývky Výstupní rastr (střed buňky) Metoda centroidů Vstupní vrstva vegetační pokrývky Výstupní rastr (střed buňky) České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Metoda dominantního typu Vstupní vrstva vegetační pokrývky Výstupní rastr (střed buňky) České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Metoda nejdůležitější kategorie Vstupní vrstva vegetační pokrývky Výstupní rastr (vážené třídy) České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Rastrová data a b c České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Jednoduchá datová struktura Rastrová data Jednoduchá datová struktura Jednodušší implementace analytických funkcí Dobré pro reprezentaci spojitých veličin České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

import/export z/do: Datové zdroje Jiných rastrových GIS systémů Systémy pro zpracování obrazů vzdáleného měření Země (např. Erdas) Standardní grafické formáty (např. TIFF, GIF) Vektorové GIS systémy (rastr/vektor konverze) České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Konverze vektoru do rastru (typ prvku je polygon) b c a b c České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Konverze vektoru do rastru (typ prvku je linie) 1 České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Konverze rastru do vektoru (typ prvku je polygon) b c České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Konverze rastru do vektoru (typ prvku je polygon) b c České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Pixel proti pixelu (lokální) Operace sousedících (fokální) Operace s rastry Pixel proti pixelu (lokální) Operace sousedících (fokální) Operace mezi vrstvami (globální) Operace ve specifickém regionu (zónové) Popisné operace České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Lokální operace Nová vrstva je funkcí dvou nebo více vstupních vrstev Výstupní hodnota pro libovolný pixel je funkcí vstupních hodnot příslušných pixelů jednotlivých vrstev Sousedící nebo vzdálené pixely nemají vliv na výsledek České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Překrývání rastrových map Výstupní pixel je výsledek aritmetické operace vstupních vrstev Např.: jestliže a a b jsou vstupní vrstvy a c je výstupní, c = a + b c = a * b ….. Můžou být lib. funkce jako průměr, součet, minimum, maximum, odchylka, atd. České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Překrývání rastrových map Tyto operace se často nazývají mapovou algebrou Zde je důležité připomenout nutnost znát vstupní data a úlohu nad nimi. Je nesmyslné Dělit vrstvu plochy země a vrstvou využití území b nebo přidávat k vrstvě hustoty obyvatelstva a vrstvu klimatických veličin b České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Operace se sousedy (fokální) Výstupní pixel je funkcí skupiny sousedících pixelů vstupní vrstvy Operace mohou být - průměr (zónový průměr) - součet (zónový součet) - rozptyl (zónový rozptyl) - ….. vstup výstup České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Sklon Další fokální operace Strmost sklonu vrstvy s hodnotami výšky nad rovinou Výpočet provádí porovnáním sousedních pixelů výškové vrstvy Měření úhlu sklonu od horizontály České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Operace využívající celý vstupní rastr (globální) Výstupní pixel může být funkcí všech pixelů vstupu Využití pro Vzdálenost Okolí Viditelný rozhled input output České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Výstupní pixely jsou vzdálenosti od od počátečního pixelu 4 3 2 3 4 5 3 2 1 2 3 4 2 1 1 2 3 3 2 1 2 3 4 4 3 2 3 4 5 5 4 3 4 5 6 České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Je zde využito rozlišení podle dané vzdálenosti od prvku Okolí Je zde využito rozlišení podle dané vzdálenosti od prvku Prvek Okolí České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Zóny okolo vodních toků - předpokládané šíření znečisťujících látek Zóny hluku okolo silnic Zóny okolo území s ohroženými druhy ….. České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Rozloha okolí může být modifikována použitím Barier např., fyzických zábran Tření (váhování hodnot) např., strmost kopce při chůzi České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Výstupem jsou pixely, které jsou dohledné z daného bodu Viditelný rozhled Výstupem jsou pixely, které jsou dohledné z daného bodu Neviditelné území Viditelné území České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Operace na regionu (zónové) Výstupní hodnota pixelu závisí na charakteristice pixelů, které příslušejí ke stejné skupině České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Operace na regionu (zónové) Parametry které posuzujeme velikost ploch zón délka obvodu zón Součet hodnot v různých rastrech které spadají do stejné zóny (např. průměrný spád oblasti) Výstup může být přiřazen každému pixelu nebo zapsán do sumární tabulky České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Vizualizace rastrů - nespojité kategorie České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Vizualizace rastrů Ethiopie nadmořská výška České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Perspektiva vytvořená z rastrových dat České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Landsat obrázek natažený na DEM České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky

Landsat obrázek natažený na DEM České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídící techniky a telematiky