Transcript ppt - Hidro.lzuu.lt

GIS DUOMENŲ VALDYMAS
Failas 1
Vartotojas 1
Programa 1
Failas 2
Failas 3
Vartotojas 2
Programa 2
Failas 4
Duomenų bazė
Individualaus failų valdymo principas duomenų bazių valdyme
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
Failas 1
Vartotojas 1
Programa 1
Failas 2
DBVS
Failas 3
Vartotojas 2
Programa 2
Failas 4
Duomenų bazė
DBVS duomenų bazių valdyme
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
Duomenų bylos organizacija apibūdinama šiais terminais: įrašai, laukai, raktai
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
Duomenų bazių organizacija vadinama duomenų modeliu
Yra trys klasikiniai duomenų modeliai, naudojami organizuojant
elektronines duomenų bazes:
Hierarchinis;
Tinklinis;
Reliacinis.
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
Hierarchinis duomenų modelis
Mokymo įstaiga
Šaknys
Tėvai
Fakultetas
Katedra
Vaikai
Studentas
Dėstytojas
Disciplina
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
Tinklinis duomenų modelis
Mokymo įstaiga
Tėvai
Fakultetas
Katedra
Vaikai
Studentas
Dėstytojas
Pasirinkta
disciplina
Disciplina
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
Reliacinis duomenų modelis
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
Semantika, sintaksė ir duomenų struktūros
Nagrinėjant duomenis GIS turi būti skiriama:
Duomenų reikšmė arba semantika - tai, ką jie atstovauja natūroje;
Duomenų forma arba sintaksė - tai, kaip jie sukaupti kompiuterinėse
duomenų bazėse.
GIS naudojami du duomenų modeliai aprašyti geografinius duomenis,
skirtingi savo sintakse - rastrinis ir vektorinis
Kartais kaip atskiras GIS duomenų modelis išskiriamas TIN modelis, ESRI
programinė įranga orientuota į Geoduomenų bazių duomenų modelį
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
Semantika, sintaksė ir duomenų struktūros
rastrinis
TIN
vektorinis
geoduomenų bazių
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
Vektorinis GIS duomenų modelis
Geografinis reiškinys gali būti pavaizduotas taškais, linijomis ar poligonais.
Toks pasaulio atvaizdavimo būdas yra vadinamas vektoriniu duomenų
modeliu. Vektorinis duomenų modelis paprastai naudojamas pavaizduoti
diskretiems objektams, tokiems kaip statiniai, keliai, sklypų ribos ir pan.
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
Vektorinis GIS duomenų modelis
Taškai yra x,y koordinačių poros. Linija yra x,y koordinačių porų grandinė,
išreiškianti tam tikrą formą. Poligonas yra x,y koordinačių porų kilpa, išreiškianti
uždaro ploto ribas. Tašku perteikiami geografiniai reiškiniai ar objektai, kurie per
maži esant atitinkamam masteliui, kad vaizduoti linija ar poligonu, linija – per
siauri arba teoriškai neturintys pločio (pvz. administracinė riba, reljefo izolinija).
y
15
15, 14
Koordinatės yra reikšmių
poros (x,y) arba trejetai
(x,y,z, kur z pateikia aukštį
virš jūros lygio).
Koordinačių reikšmės
priklauso nuo koordinačių
sistemos, kurioje sukaupti
duomenys.
20, 12
8, 10
10
15, 6
5, 5
5
23, 6
11, 5
8, 2
20, 2
1
1
5
10
15
20
25
x
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
Vektorinis duomenų modelis - Spageti
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
Vektorinis duomenų modelis
- Vektorinis - topologinis
Topologija – matematinis metodas,
naudojamas nustatyti erdvinėms
priklausomybėms
“Atkarpa – mazgas” modelis
(“Arc – Node”)
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
Rastrinis GIS duomenų modelis
Rastriniame modelyje pasaulis yra vaizduojamas kaip paviršius, kuris yra sudalytas
į taisyklingas, paprastai kvadrato formos, gardeles.
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
Rastrinis GIS duomenų modelis
Paprastai yra žinomos bent vienos rastro gardelės kampo koordinatės, taip įgalinant
nusakyti paviršiaus padėtį geografinėje erdvėje.
y
15
10
5
6, 4
1
1
5
10
15
20
25
x
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
Rastrinis GIS duomenų modelis
Rastrinis duomenų modelis yra patogus kaupti ir analizuoti duomenims, kurie
tolydžiai kinta nagrinėjamame plote. Kiekvienos gardelės reikšmė gali atstovauti jos
priklausomybę kokiai tai klasei ar kategorijai, išreikšti matavimo ar interpoliuotą
rezultatą gardelės atstovaujamoje teritorijoje.
Rastrinis duomenų modelis yra naudojamas perteikti vaizdams ir geografinėms
matricoms (grids). Vaizdai – aerofoto, kosminiai vaizdai, skenuoti žemėlapiai –
dažniausia yra naudojami GIS duomenų generavimui.
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
Rastrinis GIS duomenų modelis
Geografinės matricos perteikia generuotus duomenis ir dažniausia yra naudojamos
analizėje bei modeliavime.
Vektoriniai duomenys gali būti konvertuoti į geografines matricas.
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
Rastrinis GIS duomenų modelis
Geografinėse matricose galima kaupti tolydžiai
kintančias reikšmes, tokias kaip reljefo paviršius.
Geografinės matricos gali būti naudojamos taip
pat kategorinei informacijai kaupti, pvz.
dirvožemio tipui gardelėje.
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
Rastrinis GIS duomenų modelis
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
Rastrinis GIS duomenų modelis
Objektas “1”
Fonas “0”
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
Rastrinis GIS duomenų modelis
Pavyzdys: Viena gardelė gali turėti tik vieną reikšmę. Tačiau galimi atvejai, kai
vienos gardelės atstovaujamame plote pateks keletas žemėveikslių.
Laukas
Užstatyta
Vanduo
Miškas
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
Pagrindinės rastrinio duomenų modelio charakteristikos
Tikslumas, kuriuo nagrinėjamas plotas aprašomas rastriniame duomenų modelyje yra
atvirkščiai proporcingas gardelės dydžiui. Taigi, smulkios geografinių objektų detalės
gali būti neparodomos;
Norėdami pasiekti detalesnį geografinių objektų atvaizdavimą, gardelių dydį
sumažinus 10 kartų bendras gardelių skaičius padidės 102 kartų;
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
Pagrindinės rastrinio duomenų modelio charakteristikos
Pavyzdys: skritulio formos objekto
spindulys r yra 10000 metrų, jo tikrasis
plotas lygus pi*r2 arba 314,159 km2.
Šis objektas atvaizduojamas naudojant
rastrinį duomenų modelį bei skirtingą
gardelės dydį.
GIS PAGRINDAI
300 x 300
20 x 20
40 x 40
80 x 80
20 x 20
Skir.geba = 1100 m
Plotas = 310,97 km2
80 x 80
Skir.geba = 275 m
Plotas = 313,54 km2
40 x 40
Skir.geba = 550 m
Plotas = 313,39 km2
100 x 100
Skir.geba = 220 m
Plotas = 314,01 km2
60 x 60
Skir.geba = 366 m
Plotas = 314,46 km2
500 x 500
Skir.geba = 44 m
Plotas = 313,68 km2
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
Pagrindinės rastrinio duomenų modelio charakteristikos
Rastrinių vaizdų gardelių ribos negali būti atpažįstamos natūroje, t.y. rastriniai
elementai nereikšmingi semantine prasme;
Rastrinės duomenų struktūros tiesiogiai nenusako geografinių objektų erdvinių
ryšių.
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
Netaisyklingų trikampių tinklas (TIN) - paviršius suskirstomas
į trikampes elementarias plokštumas
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
TIN
Kiekvienas trikampis identifikuojamas raide, jų
viršūnės (arba mazgai) - skaitmenimis. Koordinatės
ir topologinė informacija kaupiama topologinėse
lentelėse.
6
1
A
K
7
11
B
C
J
N
8
L
5
I
M
2
D
10
9
E
H
G
F
3
4
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
TIN
Kiekvienas duomenų taškas naudojamas kaip mazgas;
Jei per 3 trikampio viršūnes nubrėžtume apskritimą, tai šio apskritimo viduje negali būti jokia
kita trikampio viršūnė (mazgas) – Delaunay taisyklė. Pastaroji sąlyga didina trikampių vidaus kampus
ir minimizuoja ilgiausios trikampio kraštinės ilgį.
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
TIN
Apie kiekvieną duomenų tašką galima generuoti Thiessen’o poligonus, kurių mazgai sutaps su apskritimų
centrais
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
Geografinių duomenų valdymo GIS tipai
Taikomoji GIS
programinė
įranga
Erdvinių ir
atributinių
duomenų
failai
Taikomoji GIS
programinė
įranga
Erdvinių
duomenų bazių
valdymo
programos
Atributinių
duomenų bazių
valdymo
programos
Erdvinių
duomenų bazė
Atributinių
duomenų bazė
GIS PAGRINDAI
GIS DUOMENŲ VALDYMAS
Geografinių duomenų valdymo GIS tipai
Taikomoji GIS
programinė
įranga
DBVS modifikacijos
erdvinių duomenų
valdymui
Taikomoji GIS
programinė
įranga
Originalios DBVS
Tradicinės
DBVS
Erdvinių ir
atributinių
duomenų bazė
Erdvinių ir
atributinių
duomenų bazė
GIS PAGRINDAI