1 1. Odredi razmjer, geografsko područje interesa 2. Definiraj rezoluciju (“veličinu zrna”) – najmanji element koji želim identificirati 3. Odaberi najprimjereniji model podataka 4. Odredi koordinatni sustav 5. Pronađi postojeće prostorne podatke 6. Razradi digitalnu bazu podataka 7. Dokumentiraj bazu podataka (porijeklo, kvaliteta podataka) 8. Izradi analizu 9. Prezentiraj rezultate 10. Ažuriraj bazu podataka Osnovni koraci uspješne GIS analize
37
Embed
Osnovni koraci uspješne GIS analize...Osnovni koraci uspješne GIS analize 6 MODELje apstraktno pojednostavljenje stvarnog svijeta • Stvarni svijet koji je kompleksan, modeliramo
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
1. Odredi razmjer, geografsko područje interesa2. Definiraj rezoluciju (“veličinu zrna”) – najmanji element
koji želim identificirati3. Odaberi najprimjereniji model podataka4. Odredi koordinatni sustav5. Pronađi postojeće prostorne podatke6. Razradi digitalnu bazu podataka7. Dokumentiraj bazu podataka (porijeklo, kvaliteta
podataka)8. Izradi analizu9. Prezentiraj rezultate10. Ažuriraj bazu podataka
Osnovni koraci uspješne GIS analize
KOLI
ČIN
A PO
DATA
KA
PODRUČJE
Malo Veliko
POG
REŠK
E U
PO
DACI
MA
RAZMJER
REZOLUCIJA/VELIČINA ZRNASitnaGruba
KOLI
ČIN
A PO
DATA
KASK
UPO
ĆA P
ODA
TAKA
REZOLUCIJA
Modeli prostornih podataka
Kako ćemo unutar računalnog sustava reprezentirati entitete
iz stvarnog svijeta?
5
1. Odredi razmjer, geografsko područje interesa2. Definiraj rezoluciju (“veličinu zrna”) – najmanji element
koji želim identificirati3. Odaberi najprimjereniji model podataka4. Odredi koordinatni sustav5. Pronađi postojeće prostorne podatke6. Razradi digitalnu bazu podataka7. Dokumentiraj bazu podataka (porijeklo, kvaliteta
podataka)8. Izradi analizu9. Prezentiraj rezultate10. Ažuriraj bazu podataka
Osnovni koraci uspješne GIS analize
6
MODEL je apstraktno pojednostavljenje stvarnog svijeta• Stvarni svijet koji je kompleksan, modeliramo kako bi određeni
njegov dio/aspekt lakše proučili• Često smo i ograničeni sa količinom podataka koje možemo spremiti,
razinom detalja koju možemo zabilježiti, i vremenom koji imamo na raspolaganju za provedbu određenog projekta
• Geološka karta (bilo tiskana ili digitalna) je jedna vrsta modela jer ona predstavlja pojednostavljenu sliku jednog dijela stvarnog svijeta, onako kako ju je odredio terenski geolog
• Baza podataka (npr. ISVU) je također jedna vrsta modela
Izvor: Huisman & Rolf, 2009
7
Modeli mogu biti: Statički – modeli koji predstavljaju stanje u
određenom trenutku Dinamički – modeli koji naglašavaju promjene u
vremenu, koje su se zbivale nekoć, trenutno se zbivaju ili će se možda zbivati u budućnosti
Promjena kapaciteta za transport sedimenta u vremenu tijekom kišnog događaja
Izvor: http://www4.ncsu.edu/~hmitaso/gmslab/
8
Promjene koncentracije otopljenog anorganskog dušika u površinskim vodama Chesapeake Bay-a tijekom godine – visoke koncentracije se pojavljuju sa sjevera tijekom zime usljed pritjecanja slatke vode sa kopna, dok se one smanjuju tijekom ljeta sa utjecanjem slane vode
Izvor: http://www4.ncsu.edu/~hmitaso/gmslab/
9
ENTITET – “stvari” u stvarnom svijetuOBJEKT – reprezentacija unutar modela podataka
Entitete aproksimiramo sa objektima!
Izvor: P. Bolstad
10
Entiteti imaju određene karaktertistike:1. Smještaj u prostoru (x, y, z) (i vremenu)2. Geometriju (oblik, veličina, orjentacija)3. Prostorne odnose
Često imaju pridruženeneprostorne podatke:4. Atribute
Važan korak pri planiranju istraživanja, prije prikupljanja podataka, je identifikacija entiteta i karakteristika kojeg želimo kasnije modelirati unutar računalnog okruženja
12
Stvarni svijet sastoji se od entiteta koji mogu biti u prostoru kontinuirani ili diskontinuirani:
• Kontinuirana polja• Entiteti za koje se u bilo kojem dijelu prostora može odrediti
vrijednost i po prirodi su kontinuirani• Npr. temperatura, pritisak, nadmorska visina terena• Za entitete koji su prostorno kontinuirani, prostor često
moramo podjeliti set diskretnih umjetno određenih prostornih objekata (bilo pravilnog ili nepravilnog oblika)
• Diskretni entiteti• Entiteti koji se jasno razaznaju i imaju definirane granice• Npr. rasjedi, rudna tijela, • Diskretne prostorne entitete iz stvarnog svijeta možemo
tretirati kao prirodne prostorne objekte (najčešće nepravilnog oblika) unutar modela podataka
Prostorni objekti mogu se podjeliti i na temelju broja dimenzija kojim su definirani:
Točka – 0 dimenzija Linija – 1 dimenzije Površina – 2 dimenzije Reljef – 2.5 dimenzije Volumen – 3 dimenzije +Vrijeme – 4D
* Treba razlikovati 3D prikaz podataka od istinskih 3D podataka!
15
Stvarni svijet
Digitalni model
Struktura podataka
Kod
Izvor: P. Bolstad
16
MODEL PODATAKA (Data model) u GIS-u predstavlja logičnu organizaciju podataka kojom se digitalno reprezentiraju entiteti iz stvarnog svijeta i njihova svojstva
• Može reprezentirati i odnose između pojedinih objekata (npr. povezanost, blizina, dodirnost)
• Izbor vrste modela podataka ovisi će prvenstveno:• sa kakvim izvornim podacima/mjerenjima raspolažemo• kakve manipulacije na podacima će biti potrebne
17
Dvije su osnovne vrste modela podataka:
• Vektorski model• Raster model
Vektor i raster modeli se razlikuju prema tome kako predstavljaju prostor, te prema tipu prostornih objekata koje koriste
Raster opisuje prostorne podatke direktno, dok vektorski model bilježi rubove objekata i koristi oznake preko kojih ih povezuje sa njihovim atributima (koji su zabilježeni u posebnim tablicama)
18
Vektorski modeli Prikaz geografskih
elemenata pomoću apstraktnih prostornih objekata:• Točka• Linija• Poligon
Pogodan za prikazivanje jasno izraženih (diskretnih) geografskih elemenata
19
20
Tipična struktura vektorskih podataka:• Svaka točka je određena parom koordinata
• X, Y• Linija je određena nizom (string) koordinata
• X1 Y1, X2 Y2,...Xn Yn
• Poligon je određen linijom koja čini zatvoreni krug (loop)
• X1 Y1, X2 Y2,...X1 Y1
21
Vektorski model koristi oznake preko kojih povezuje objekte sa njihovim atributima (koji su zabilježeni u posebnim tablicama)
22
Neke prednosti vektorskog modela:• Vektorski podaci omogućuju složene prostorne analize (npr.
izračunavanje nakraće rute)
• Vektorske objekte je moguće lako povećavati i smanjivati, te transformirati u različite projekcije
• Vektorske objekte je lakše uređivati i mjenjati, dok je rastersku sliku potrebno čitavu reproducirati da bi se unjela promjena (npr. novosagrađena cesta)
• Veličina vektorskih datoteka je u pravilu manja od rasterskih
• Vektorski modeli su pogodni za izradu karata. Točke (simboli), linije i poligone koje nalazimo na kartama je teško prikazati detaljno pomoću rastera bez da se koriste vrlo sitni pikseli
23
Prikaz pomoću pravilne mreže čelija
• Svaka čelija predstavlja određenu površinu na zemlji
Dobri za prikazivanje postupnih promjena atributa (gradijenata), kontinuiranih polja
Rasterski model
24
Čelije su konstantne veličine, kvadratnog oblika (postoje i podjele/teselacije prostora sa nepravilnim poljima)
Položaj pojedine čelije je definiran brojevima stupca i retka. Koordinate nisu zabilježene za svaku čeliju posebno
Geografski podaci o rasteru najčešće se sastoje od:• Koordinatnog sustava• Referentne koordinate u prostoru (najčešće gornji ili donji ljevi kut rastera)• Veličine čelije• Broja stupaca i redaka
Sa ovim setom podatakamože se naći položaj bilokoje specifične čelije
Osnovna struktura rasterskihpodataka jednostavno izražavavrijednosti atributa pojedinihčelija u obliku niza brojeva
25
REZOLUCIJA rastera je definirana veličinom jedne čelije koja predstavlja određenu površinu na površini zemlje
• Veća rezolucija znači manja veličina piksela, tj. veći broj piksela po jedinici površine...bolja razlučivost
• Kako se mjenja ukupna površina područja na rasteru označenog bojom? (područje je definirano vektorskim poligonom čije se karakteristike ne mjenjaju sa rezolucijum)
807273
26
Rezolucija na ove dvije slike je identična, ali se razlikuju po mjerilu
Ovdje je mjerilo isto, međutim rezolucija dviju slika je različita
27
Neke prednosti rasterskog modela:• Svaki raster, poput sloja podataka bilježi vrijednosti drugačijeg
atributa• Rasterski modeli omogućuju jednostavno preklapanje prostornih
podataka različitog tipa (različitih atributa)
28
• Podaci u rasterskom obliku su pogodni za prikazivanje ali i izračunavanje gradijenata, npr. nagiba padina
29
Primjeri rasterskih podataka:• Satelitske snimke
30
• Avio snimke, ortofoto
31
• Digitalni modeli reljefa (DEM)
Zagreb
32
• Skenirane karte (topografske, geološke)• Državna geodetska uprava (DGU)• Hrvatski geološki institut
VEKTOR RASTER
Preciznost položaja Može biti precizna Određena veličinom čelije
Preciznost atributa Loša za kontinuirane podatke
Dobra za kontinuirane podatke
Analitičke sposobnosti
Dobro za prostorne analize, analize dodirnosti, površine,
oblika. Većina analiza ograničeno je na
preklapanja. Sporije preklapanje podataka.
Teže prostorne analize, dobro za modeliranje kontinuiranih
varijabli. Brzo preklapanje podataka.
Struktura podataka Često kompleksna Često jednostavna
Potreba prostora za pohranu Relativno mala Često velika
Konverzija koordinata Često dobro podržano Često složeno, sporo