Úvod do problematiky GIS Abstrakcia reality, organiz ácia priestorových údajov v počítači

Úvod do problematiky GIS

Abstrakcia reality, organizácia

priestorových údajov v počítači

Princípy vektorovej reprezentácie

Princípy rastrovej reprezentácie

Povrchy – digitálne modely terénu

Úvod do problematiky GIS

Abstrakcia reality, organizácia

priestorových údajov v počítači

Princípy vektorovej reprezentácie

Princípy rastrovej reprezentácie

Povrchy – digitálne modely terénu

Spojité a nespojité informácie

Rozdelenie digitálnych modelov terénu

Rastrové digitálne modely terénu

Nepravidelné trojuholníkové siete

Využitie digitálnych modelov terénu

Vizualizácia






Vizualizácia

Raster

Vektor

Spôsoby lokalizácie – dimenzionalita súradnicovéhosystému

3 D 2 DP1 (x1, y1, z1) P1 (x1, y1), A1 = z1

P2 (x2, y2, z2) P2 (x2, y2), A2 = z2

Najčastejší v praxi používaný povrh – povrch terénu

Počiatky používania – 50-te roky 20-teho stročia(Miller, Laflame: The digital terrain model – theoryand application, Photogrammetric engineering, 1958)

DEM Digital Elevation Model(Digitány výškový model)DTM Digital Terrain Model(Digitálny model terénu)Digitálny model reliéfu terénu






Vizualizácia

Systemizácia (rozdelenie) modelov terénu

Urban (1991):Priebeh terénnej plochy pre veľké územia príliš zložitýDelenie na menšie plošky s jednoduchším priebehom

Vedenie deliacich čiar:Pravidelné, systematické = Rastrové modely

Nepravidelné, po miestach nespojitosti (singularitách)

Polyédrické modely Plátové modely


Burrough (1986):Rovnako nepredpokladá popis veľkého územia, ale menších častí

1. Matematicky definované plochy v priestore

2. Obrazy - bodov s pravidelnou štruktúrou(rastre, lattices)- bodov s nepravidelnou štruktúrou(nepravidelné trojuholníkové siete)

- línií(vrstevnice, profily, kritické čiary)


ESRI (1991):

Datový model Arc Info rozoznáva modely terénu:

1. S pravidelným, systematickým rozmiestnením výberovéhobodového poľa (rastre, lattices)

2. S nepravidelným rozmiestnením výberového bodového poľa - nepravidelné trojuholníkové siete s možnosťou interpolácie lineárnou alebo nelineárnou (TIN)

Definície digitálnych modelov terénu

Slovník geodetického a kartografického názvoslovia:DMR je súbor číselných informácii o ňom dolnený pravidlami na ich používanie.

Krcho, 1979:DMR je reprezentatívny súbor bodov reliéfu terénu vybratých podľa určitýchpravidiel, polohovo lokalizovaných s priradeným vektorom parametrov reliéfu.Ide teda o body, informácie o nich a pravidlá používania týchto informácii.

Burrough, 1986:DMR je každá číselná reprezentácia plynulých zmien reliéfu terénu v priestore.

Neumann, 1996:DMR je digitálna reprezentácia reliéfu Zemského povrchu. Spravidla má formuvýškových údajov uzlových bodov pravidelnej alebo nepravidelnej siete.






Vizualizácia

Vlastnosti rastrových digitálnych modelov reliéfusú rovnaké ako vlastnosti rastrovej reprezentácieobecne.

Dva spôsoby interpretácie uloženej hodnoty výšky

Kategorický – bunkový

Lattices

Spôsoby vytvorenia rastrového digitálneho výškovéhomodelu

1. Interpolácia z nepravidelne rozmiestneného bodového poľa (inverse distance weighing)

2. Grátzky model interpolácie (z digitalizovaných a rasterizovaných vrstevníc)

3. Systematická interpolácia na polyédrickom alebo plátovom modeli – aj fortogrammetricky vytvorenom

4. Automatizované spracovanie fotogrammetrického modelu(korelačná metóda)

5. Zakúpenie

7

6

75

9

6

5

8

8

1. Interpolácia z nepravidelne rozmiestneného bodového poľa (inverse distance weighing)

Kvalita závisí od rozmiestneniavstupných bodov

Kritérium hľadacieho polomeru

Kritérium počtu bodov

2. Grátzky model interpolácie

(zo digitalizovaných a rasterizovaných vrstevníc)

Širšie dostupné a všeobecnejšie využiteľné dátové zdroje pre

GIS na Slovensku

Digitálne modely reliéfu s rôznou rozlišovacou schopnosťou500, 250, 100, 50 a 25 m






Vizualizácia

Nepravidelná trojuholníková sieťTrianguled Irregular Network - TIN

Trojuholník

Thiessenov polygón

Systém okrídlenej hrany

Id en tifik á to rtro ju h o ln ík a

S u sed n étro ju h o ln ík y

b ) Z o zn am h rán

a ) Vrch o ly

c ) Z o zn a m v rch o lo v

Id en tifik á to rv rch o lu

S ú ra d n ice

Id en tifik á to rtro ju h o ln ík a

Vrch o ly

Neravidelná trojuholníková sieť – datová štruktúra

b

a

b

a

c

c

‘

b

a

c

d

b

a

c

d

e

f

1 2

3 4

Delanuay triangulácia – postup vytvorenia






Vizualizácia

Digitálne modely terénu majú všestranné využitie

1. Odvodenie – interpolácia hodnoty výšky

2. Odvodenie ďalších parametrov reliéfu

Sklon a expozíciaGeomorfologické parametreOdvodenie vrstevnícAnalýzy prúdenia

3. Analýza viditeľnosti

Odvodenie – interpolácia hodnoty výškyLattices – bilineárna interpolácia

22 .44 m

105 .98 m

1052 .46 m

22 .25 m1039 .49 m

30 m

30 m1035 1048

1041 1060

B od y so zn ám ou výšk ou - la ttices B o d k to réh o v ý šk a sa m á in te rp o lo v ať

Odvodenie – interpolácia hodnoty výškyNepravidelná trojuholníková sieť - TIN

a . x + b . y + c . z + d = 0

z = a . x + b . y + c

Odvodenie ďalších parametrov reliéfuSklon a expozícia, rastrový model, lattices

y

x

Z i - 1 , j + 1

Z i, j + 1

Z i + 1 , j + 1

Z i - 1 , j

Z i, j

Z i + 1 , j

Z i - 1 , j - 1

Z i, j - 1

Z i + 1 , j - 1

tg alfa x = (dz/dx)2

tg alfa y = (dz/dy)2

Sklon (gradient)tg alfa = ((dz/dx)2 + (dz/dy)2)1/2

(dz/dx)i,j = (zi + 1,j – zi – 1, j) / 2dx(dz/dy)i,j = (zi, j + 1 – zi, j – 1) / 2dy

Expozícia (aspect)tg beta = (- dz/dy) + (dz/dx)

Odvodenie ďalších parametrov reliéfuSklon a expozícia, TIN

Odvodenie vrstevníc - TIN

8 8

1 0 0 11 2

11 0

1 2 0

11 211 0

1 0 5

9 5

1 0 09 0

8 5






Vizualizácia

Priemetové zobrazeniaRaster – lattices, Izolínie, Kardinálne čiary

Perspektívne a axonomické zobrazeniaRezové čiary – profily, plošky rastra, plošky TIN

Prekrývanie a osvetľovanie modelov terénu

Úvod do problematiky GIS Abstrakcia reality, organiz ácia priestorových údajov v počítači

Documents