Vektor%20x%20Rastr

1
Vektor x Rastr
Vektor Rastr
prezentace jevové struktury dobrá (nelze spojité povrchy) záleží na rozlišení (nevhodné pro liniové)
datová struktura složitá jednoduchá
kvalita grafiky dobrá záleží na rozlišení
topologie ano ne (jen sousednost bunek)
objem uložených dat malý velký
nároky na software velké malé
analýzy složitejší ale komplexnejší jednodušší ale nekteré neproveditelné (síte) a nepresné (plochy, délky)
transformace mezi sour. systémy presná nepresná (resampling)
2
Uložení dat
Vektor Raster

• Atributová
• databáze
• (R)DBMS (Relational) database management system
• Polohová data
• nativní formát
• ArcGIS shapefile, coverage
• Microstation .dgn
• Topol bloky .blk

• Atributová data
• DBMS nebo RDBMS
• Polohová data
• speciální formát (vetšinou komprimovaný)
• obecné grafické (tiff, jpeg, bmp)
• softwarove specifické (ArcINFO grid, Erdas .img,
  Topol .ras ....)

Komplexní formáty ukládají více vrstev ruzných
typu ArcGIS geodatabase Geomatica .pix
3
Relacní databáze
ID datum druh lokalita sebral
1 2.7.1996 Picea abies Dolní Vidim Karel Ctvrtý
2
ID datum druh d_cesky lokalita l_souradnice sebral_jm sebral_pr
1 2.7.1996 Picea a.. smrk Dolní Vidim 14, 675 50,458 Karel Ctvrtý
2
Zaznamy
Sberatele
ID datum druh lokalita sebral
1 2.7.1996 2 13 8
2 ....... .. .. ..
ID prijmeni jmeno adresa
... .... .... ....
8 Ctvrtý Karel Hrad 1
9 Odvedle Lojza Vedle 4
Lokality
Druhy
ID rod druh cesky
1 Picea omorika smrk omorika
2 Picea abies smrk ztepilý
3 .... .... .....
ID lok_jmeno delka sirka popis
... .... .... .... ....
13 Dolní Vidim 14,675 50,458 palouk ....
14 Odrepsy 12,345 53,658 náves
4
Relace
Druhy
ID rod druh cesky
1 Picea omorika smrk omorika
2 Picea abies smrk ztepilý
3 .... .... .....
Zaznamy
ID datum druh lokalita sebral
1 2.7.1996 2 13 8
2 ....... .. .. ..
Lokality
Sberatele
ID lok_jmeno delka sirka popis
... .... .... .... ....
13 Dolní Vidim 14,675 50,458 palouk ....
14 Odrepsy 12,345 53,658 náves
ID prijmeni jmeno adresa
... .... .... ....
8 Ctvrtý Karel Hrad 1
9 Odvedle Lojza Vedle 4
5
Relacní databáze

• Kolekce tabulek vzájemne propojených relacemi
  pres klícová pole

• Charakteristiky tabulky
• rádek záznam veta
• sloupec (pevne definovaný datový typ a velikost
  pole)
• index
• primární klíc
• neredundantnost dat
• Správa a komunikace s databází - SQL (Structured
  Query Language)
• DDL data definition language (CREATE jméno
  tabulky)
• DML data manipulation language (SELECT .....)

6
SQL

• SELECT FROM Zaznamy WHERE datum gt 31.12.1990
• Vyber z tabulky Zaznam všechny rádky kde
  sloupec Datum je vetší (mladší) než 31.12.1990
• SELECT FROM Zaznamy JOIN Druh ON Zaznam.Druh
  Druhy.ID WHERE Druhy.Druh Picea
• Vyber ze spojení tabulek Zaznam a Druh všechny
  rádky které mají ve sloupci Druh tabulky Druhy
  uvedeno Picea

7
Typy databází

• souborové (jeden soubor jedna tabulka)
• formát souboru .dbf (Dbase, FoxPro)
• systémové (v jednom ci nekolika souborech celá
  databáze vetšinou typu klient-server)
• komercní Oracle, MS SQL, Informix, (Access !!!)
• open source MySQL, PostgreSQL, Firebird

8
Manipulace a restrukturalizace dat

• Atributová data
• Editace
• Polohová data
• Konverze mezi softwarove specifickými formáty
• Editování
• Spojování a clenení prostorových reprezentací
• Zmena mapové projekce
• Transformace prostorových reprezentací
• Generalizace
• Konverze vektor x raster raster x vektor

9
Editování
10
Spojování a clenení prostorových reprezentací
Dissolve
11
Transformace prostorových reprezentací

• Lineární (Helmertova)
• Posun pocátku rotace a zmena merítka stejná pro
  obe osy
• x (m x cos (a) m y sin (a)) a
• y (- m x sin (a) m y cos (a)) a
• Polynomická
• Posun pocátku rotace a zmena merítka ruzná pro
  obe osy
• Polynom 1. stupne, afinní transformace
• x a x b y c
• y d x e y f
• Obe transformace založeny na shodných bodech
• Obecne je potreba N (n2 3n 2) / 2 bodu, kde
  n je stupnem polynomu

12
Transformace
13
Prevzorkování - resampling

• Nutné pro rastrová data po jakékoliv transformaci
• Pro stredy bunek jsou vypocteny nové polohy a je
  nutné jim priradit nové hodnoty vzhledem k
  puvodnímu rastru
• Metody prirazení hodnoty
• Nejbližšího souseda (pro kvalitativní data)
• Bilineární interpolace (pro kvantitativní data)
• Kubická konvoluce (pro kvantitativní data)

14
Resampling prirazení hodnoty
15
Generalizace
VEKTOR RASTR

• Vypuštení bodu
• Prahové hodnoty
• Douglas-Peuckerova metoda
• moving window
• Sledování tvaru

• Zmena velikosti bunky

16
Generalizace Douglas-Peuckerova metoda
17
Konverze vektor - rastr

• Body
• Bod odpovídá jedné bunce pozor na více bodu v
  jedné bunce
• Linie
• Všechny bunky zasažené linií
• Polygony
• Zasahuje-li více polygonu do jedné bunky, je
  nutné urcit prenášenou hodnotu
• Metody
• Centroidu
• Dominantního typu
• Nejduležitejšího typu

18
Konverze vektor - rastr
19
Konverze rastr - vektor

• Body
• Stredy bunek
• Linie
• Nutné urcit jednoznacný prubeh linie,
  skeletonizace generalizace a/nebo vyhlazení
  prubehu linie
• Plochy
• Po hranách ci stredech bunek následuje
  generalizace ci vyhlazení linie hrany polygonu

20
Konverze rastr - TIN

• TIN -gt rastr bez problému, interpolace na
  trojúhelníkových plochách
• raster -gt TIN casto sít trojúhelníku s urcitou
  nadbytecností
• metody odstranení
• identifikace kostry reliéfu (vztah k sousedum jen
  vyšší ci nižší)
• filtrování (urcování míry aproximovatelnosti bodu
  z okolních hodnot)
• hierarchická metoda (obdoba quadtree ale s
  trojúhelníky)
• heuristická metoda (optimalizace popisu povrchu
  postupným zjednodušováním výpocetne velmi
  nárocné)

21
TIN

• Vytvorení TIN splnující Delaunay kritéria
• Kružnice opsaná trojúhelníku neobsahuje žádný
  jiný bod
• Trojúhelníky se neprekrývají
• Modelovaný povrch je spojitý

22
TIN