Geografické informační systémy

Prezentace na téma: "Geografické informační systémy"— Transkript prezentace:

1 Geografické informační systémy
Pavel Hrubeš

2 Web s prezentacemi Aktuality Témata a termíny referátů
Témata a termíny referátů České vysoké učení technické v Praze - Fakulta dopravní Ústav řídicí techniky a telematiky

3 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

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

5 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

6 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

7 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

8 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

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

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

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

12 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

13 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

14 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

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

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

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

18 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

19 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

20 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

21 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

22 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

23 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

24 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

25 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

26 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

27 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

28 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

29 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

30 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

31 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

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

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

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

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

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

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