EKO/GISO – Modely prostorových dat

 Mnoho definic - jedno mají společné – Gisy pracují s prostorovými daty  Minimální GIS vždy spojuje databázi, prostorové umístění a počítačové spojení mezi nimi.

 Prostorová data – souřadnice x, y, z  Svět x,y,z + Databáze = GIS  Není to málo? Chybí jednotný způsob reprezentace  Řešení – model vlastností

?

 A geographic information system is a special case of information systems where the database consists of observations on spatially distributed features, activities or events, which are definable in space as points, lines, or areas. A geographic information system manipulates data about these points, lines, and areas to retrieve data for ad hoc queries and analyses" (Dueker, 1979, p 106).

 Rozděluje geografický prostor na body, linie a plochy  Využívání GIS zahrnuje zachycení prostorové distribuce těchto prvků – a to měřením reálného světa či využitím map.  Téměř všechny lidské aktivity i přírodní jevy jsou prostorově lokalizovány – mohou být tedy zpracovávány v GIS  GIS využívá vlastností, aby mohl tato data zpracovávat

Model vlastností

 Krajinný prvek – odlišitelný útvar v krajině (hora, silnice, vodní zdroj …)  Atributy – popisují vlastnosti prvku  Množina prvků – třída – na základě stejných vlastností (klasifikace), seskupení tříd – kategorie  Tvorba modelu – obecnější – provozně jednodušší, téměř dokonalý – dokonale provozně složitý Model krajiny Překryv vrstvev (tříd)

Data prostorová (poloha a vzájemné vztahy) prostorová (poloha a vzájemné vztahy) popisná (atributy) popisná (atributy) rastrová (matice, kde každé políčko má přiřazenou jednu hodnotu) rastrová (matice, kde každé políčko má přiřazenou jednu hodnotu) vektorová (body, linie, polygony) – topologické vztahy!!! vektorová (body, linie, polygony) – topologické vztahy!!! digitální modely terénu (DMT, DTM, DEM) digitální modely terénu (DMT, DTM, DEM) Typy datReprezentace dat (formát)

Rastrová reprezentace Základním objektem i geometrickým tvarem je buňka Základním objektem i geometrickým tvarem je buňka 2D pixel (picture x element ) 2D pixel (picture x element ) 3D voxel (volume x element) 3D voxel (volume x element) Důležité oproti vektorové rep. je rozlišení rastru (velikost buňky) Důležité oproti vektorové rep. je rozlišení rastru (velikost buňky) Topologie daná implicitně rastrem (4 nebo 8 sousedních buněk) Topologie daná implicitně rastrem (4 nebo 8 sousedních buněk)

Rastrová reprezentace - rozlišení 300 x 300 buněk 60 x 60 buněk

3D zobrazení – modely terénu Rastrové Rastrové standardní čtvercové buňky standardní čtvercové buňky Polyedrické Polyedrické terén dělený na nepravidelné plošky (nejčastěji trojúhelníky TIN), lineární interpolace na výšek uvnitř ploch (tzn. plošky jsou rovinné a navazují na sebe ostře) terén dělený na nepravidelné plošky (nejčastěji trojúhelníky TIN), lineární interpolace na výšek uvnitř ploch (tzn. plošky jsou rovinné a navazují na sebe ostře) Plátové modely Plátové modely stejné jako plátové ale interpolace uvnitř ploch nelineární (tzn. plošky zaoblené a hladce navazují) stejné jako plátové ale interpolace uvnitř ploch nelineární (tzn. plošky zaoblené a hladce navazují)

Modely terénu - rastrový

Modely terénu - TIN

Vektor x Rastr

Vektor (pro a proti) Jednoduché vyhledávání, úpravy a generalizace objektů a jejich atributů Jednoduché vyhledávání, úpravy a generalizace objektů a jejich atributů Vysoká geometrická přesnost Vysoká geometrická přesnost kvalitní grafika kvalitní grafika operace využívající topologii operace využívající topologii malý objem uložených dat malý objem uložených dat přesné transformování souřadnicových systémů přesné transformování souřadnicových systémů složitější datová struktura složitější datová struktura složitost výpočtů při analytických operacích složitost výpočtů při analytických operacích nevhodnost pro souvislé povrchy nevhodnost pro souvislé povrchy vyšší nároky na software vyšší nároky na software VýhodyNevýhody

Rastr (pro a proti) jednoduchá datová struktura jednoduchá datová struktura jednoduchá kombinace s dalšími daty, např. DPZ jednoduchá kombinace s dalšími daty, např. DPZ jednoduché provedení analytických operací jednoduché provedení analytických operací relativní softwarová nenáročnost relativní softwarová nenáročnost velké objemy uložených a spravovaných dat velké objemy uložených a spravovaných dat nepřesnosti výpočtu délek a ploch nepřesnosti výpočtu délek a ploch nevhodné pro analýzy sítí (liniové objekty obecně) nevhodné pro analýzy sítí (liniové objekty obecně) nekvalitní grafické výstupy nekvalitní grafické výstupy žádná či nedostatečná topologie žádná či nedostatečná topologie transformace souřadného sys. vede k nepřesnostem transformace souřadného sys. vede k nepřesnostem VýhodyNevýhody

Vektor x Rastr VektorRastr prezentace jevové struktury dobrá (nelze spojité povrchy) záleží na rozlišení (nevhodné pro liniové) datová struktura složitájednoduchá kvalita grafiky dobrá záleží na rozlišení topologieano ne (jen sousednost buněk) objem uložených dat malývelký nároky na software velkémalé analýzy složitější ale komplexnější jednodušší ale některé neproveditelné (sítě) a nepřesné (plochy, délky) transformace mezi souř. systémy přesná nepřesná (resampling)