Bevezetés a térinformatikába

1. Bevezetés a térinformatikába

2. Mit értünk térinformatikán ? Geography: térbeli koordináták Information: adatok (attribútum), adatok felhasználása System: számítástechnika (hardware, software)

3. Alkalmazások • Földrajztudományok • Hidrológia • Környezetvédelem • Geológia • Régészet • Felmérés, tervezés • Település fejlesztés

4. Fontosabb műveletek • adatnyerés • adatok tárolása, adatkezelés • adatok kiválogatása, megjelenítése • adatok átalakítása • adatok elemzése • modellezés • eredmények megjelenítése

5. Adatnyerés - Távérzékelés (helykoordináták és attribútum adatok) műholdak, repülőgépek, radarok - Digitalizálás (helykoordináták) képernyő, digitalizáló tábla - GPS, felszíni geodéziai eljárások (helykoordináták) - Egyéb adatgyűjtés (attribútum adatok) számítógépes adatbázis, kérdőíves felmérés, stb.

6. Adatkezelés • Hatékony adattárolás • analóg adatok digitalizálása, tömörítési eljárások • tároló közeg kiválasztása • kompatibilitás kérdése (software, hardware) • Adminisztráció • Adatbázis javítása, lehetséges hibák kiszűrése

7. Adatok kiválogatása • Hatékony kiválogatási eljárás • adatok kiválasztása különböző szempontok szerint, • Kiválasztott adatok megjelenítése, áttekintése • hiba szűrés

8. Adatok átalakítása • Koordináta transzformáció • áttérés egyik vetületi rendszerről egy másikra • Adat- és file-típus transzformáció • Adatok újra osztályozása, mértékegység transzformáció

9. Adatok elemzése • Statisztikai eljárások alkalmazása • statisztikai jellemzők meghatározása • Összefüggések keresése különböző mennyiségek között • regresszió • cluster analízis

10. Modellezés • 3D-os topográfia készítése • Döntés előkészítés • pl. területek kiválasztása bizonyos szempontok szerint • Fuzzy módszer, Bayes-féle módszer • Időbeli trendek meghatározása • pl. erdővel borított területek nagyságának változása

11. Eredmények megjelenítése • Az analízis vagy a modellezés eredményeinek megjelenítése • megjelenítés két-, vagy három-dimenzióban • megjelenítés papíron, vagy képernyőn

12. információ számszerű adatok Adatok és az adatbázis fogalma Adat és információ jelentése

13. 1 2 1 2 2 1 1 1 2 1 1 3 3 1 3 5 3 3 2 5 5 5 4 4 5 4 1 – tölgy fa 2 – akác fa 3 – búza 4 – kukorica 5 – napraforgó 1 – tölgy fa 2 – akác fa 3 – búza 4 – kukorica 5 – napraforgó 1 – erdő 2 – mez.gaz.ter.

14. Térbeli adatok Két számból álló adat pár. Valamilyen meghatározott koordináta rendszerben pl. szélességi és hosszúsági körök, EOV koordináták, sík koordináta rendszer Vektoros és raszteres (tesszelláció) megjelenítés

15. név x (km) y (km) lakosság száma távolság (km) Kisváros Nagyváros Falu Falu 500 150 2000 522 Főváros 0 0 1 000 000 0 Főváros Kilátó 150 -150 0 212 Kilátó Kisváros 200 250 20 000 320 Nagyváros -250 150 80 000 292 térbeli adatok attributumok

16. Raszter formátum

17. Raszter adatok megjelenítése 1. Van vagy nincs adat az adott cellában (pontok, vonalak megjelenítése). 2. Cella középpontos módszer (előnyös, ha gyakran előfordul, hogy több objektum is tartozik egy cellához, nem használható pontok és vonalak megjelenítésére) 3. Domináns területi módszer 4. A cella lefedettségi arányán alapuló módszer

18. 3 2 1 B C 4 6 5 A D E 7 8 9 F Raszter területek kijelölése 1-es cella: kizárólag A 2-es cella: több A mint B vagy E 3-as cella: B, C, vagy E? 34% C 4-es cella: A dominál 5-ös cella: többnyire E. D? 6-os cella: kizárólag E 7-es cella: 55% A 8-as cella: F dominál 9-es cella: 50% E és 50% F

19. A A A A C C B C A A A E E E E E E A D E A A A F F F F E E F

20. Térbeli felbontás 4 * 9 – es rácsháló Felbontás : 1 km Terület: 17 km2 8 * 18 – as rácsháló Felbontás: 250 m Terület: 8.5 km2

21. x x Pozíció és terület meghatározásának hibái Helymeghatározás max. hibája: két pont távolságának max. hibája: x, 2 x Háromszög: 10 / 16 egység terület; kör: 12,6 / 16 egység terület

22. ID (azonosítási szám) 1, 1 x1 , y1 2, 1 x2, y2 3, 1 x3, y3 Pontok száma Vektor adatok a) Pont A pont koordinátái

23. b) Vonal 1, 4 x1, y1 x2, y2 x3, y3 x4, y4 2, 3 x1, y1 x2, y2 x3, y3 node vertex

24. 1, 4 x1, y1 x2, y2 x3, y3 x4, y4 x1, y1 2, 5 x1, y1 x2, y2 x3, y3 x4, y4 x5, y5 x1, y1 c) Poligon

25. Raszteres rendszer előnyei • Egyszerű adat szerkezet: • minden egyes cellához egy számot rendelünk. b) Az egyszerű adat struktúra megkönnyíti az elemzést. c) A raszter formátum egyszerűsége miatt relatíve olcsó komputer platform is alkalmazható. d) A távérzékelési adatok formátuma raszteres. e) Modell számítások elvégzésére előnyős formátum.

26. Raszteres formátum hátrányai • Térbeli pontatlanság. b) Rossz térbeli felbontóképesség. c) Információvesztés. Nincs adat a raszter méreténél kisebb objektumokra vonatkozólag. d) Minden egyes cellához értéket kell rendelnünk, még akkor is, ha az adott pixel semmilyen, számunkra fontos informá- ciót nem tartalmaz.

27. Vektoros formátum előnyei • A vektoros formátum jobban hasonlít az eredeti térképhez. • A földrajzi adatok sokkal pontosabban jeleníthetők meg. • Tetszőleges nagyítást tesz lehetővé. • A nagy felbontás nagy térbeli pontosságot eredményez. • A térbeli pontosság megegyezik a mérés pontosságával. c) A vektoros formátum jóval kisebb tároló kapacitást igényel, mint a raszteres formátum. d) A vektoros adatok topológiával rendelkeznek.

28. Vektoros formátum hátrányai • Vektoros adatok kezelése nehezebb mint a raszteres • adatoké. Komplexebb adatstruktúrával rendelkezik. b) Jobb számítógépekre van igény az adatok kezeléséhez c) A vektoros rendszerek használatának elsajátítása több tanulást igényel. d) Kevésbé alkalmas a modellszámítások elvégzésére.

29. a) pont – raszter c) poligon – raszter b) vonal – raszter a) raszter – pont c) raszter – poligon Vektor - raszter átalakítás Raszter – vektor átalakítás b) raszter – vonal

30. Topológia A vektoradatoknak a valóságot legpontosabban visszaadó módja a topológiai modellel történő megadás. Egy speciális adatstruktúra, amelynek segítségével összeköttetések és kapcsolatok állapíthatók meg a ‘node’ –ok és vonalak között. Ezen kapcsolatok ismerete elősegíti a különböző földrajzi objektumok egymáshoz viszonyított térbeli elhelyezkedésének felismerését. Az alakzatok azon tulajdonságait vizsgálja, amelyek nem változnak az idomok szakadásmentes torzítása során.

31. 1 2 7 6 5 8 4 3 9 Sphagetti modell

32. 2 2 5 II 6 III IV III 5 6 IV II 4 1 I 3 4 3 1 I Azonos topológiájú ábrák

34. Topológia létrehozása N3 L2 L3 N2 N5 L1 L4 N4 N1 Folyó topológia N2 N3 L2 L3 N4 L1 N1

35. Hogyan juthatunk el az N1 pontból az N6 pontba? Mekkora a megtett út?

36. Topológiai táblázatok Vonal topológia Node topológia Vonal koordináták

37. Hány szomszédja van az A területnek ? Vonal topológia Poligon topológia

38. B 3 1 2 2 3 1 A 4 Belső pont A metszéspontok száma + 1 = páros, akkor belső pont A metszéspontok száma + 1 = páratlan, akkor külső pont

39. Topológia által nyújtott információk • Térbeli információk. Hosszúság, távolság, kerület, terület • meghatározása. b) Térbeli kapcsolatok. Szomszédos területek kijelölése. Objektumok közötti kapcsolatok vizsgálata. c) Többszörös kapcsolatok, közös szomszédok kijelölése. d) Hálózatanalízis. Pl. legrövidebb útvonal kijelölése. Útvonalválasztás egyéb szempontok alapján.

40. Metaadatok • ·Azonosítási adatok. Ez tartalmazza az adatok címét, az adatfelvétel • dátumát, az adatfelvétel módját stb. • ·Az adatok és a file típusa. Itt kell megadni az adatok pontosságát és • jellegétmeghatározó jellemzőket (egész vagy valós szám, karakter) • és a file formátumot (pl. bináris vagy ASCII). • ·A térbeli adatok struktúrája. Ez a leírás tartalmazza, hogy raszter vagy • vektor formátumú adatról van-e szó. Meg kell adni térkép • kiterjedését meghatározó koordinátákat és azt, hogy milyen • vetületben készült a térkép, milyen koordinátarendszert használunk • a megjelenítés során, valamint azt, hogy a távolságot milyen • mértékegységben adtuk meg. Raszter formátum esetén meg kell • adni, hogy hány oszlopból és hány sorból áll a térkép. • Vektor formátum esetén meg kell adni, hogy milyen típusú • objektumokat (pont, vonal vagy poligon) tartalmaz a térkép. Figyelem • a vektor alapú térképek mindig csak egy fajta objektumot tartalmazhatnak! • ·Attribútum adatok struktúrája. Ismertetni kell az adatbázis tartalmát, • mezők száma és elnevezése, rekordok száma, stb. • Adat minőségre vonatkozó információk. Ide tartozik az adat felvétel és az • ábrázolás pontossága. Ha az adat jellege megkívánja, akkor meg kell adni a rá vonatkozó mértékegységet is.