13. FEJEZET - A VEKTOR, VAGY OBJEKTUM ORIENTÁLT GIS (GIS,térinformatika,térkép,geodézia)


   
 
 

13. FEJEZET - A VEKTOR, VAGY OBJEKTUM ORIENTÁLT GIS

 
Tartalom
<<< Előző fejezet               Következő fejezet >>>
 

13. Fejezet - A vektor, vagy objektum orientált GIS

Szerkesztette: Holly Dickinson, New Yorki Állami Egyetem, Buffalo

Magyar változat: Gross Miklós, Erdészeti és Faipari Egyetem, Székesfehérvár

A. BEVEZETÉS

Vektor adatmodell

B. VONALAK

Területek

C. ADATBáZIS LÉTREHOZáSA

A topológia felépítése

Szerkesztés

A digitalizálás és szerkesztés közötti kapcsolat

Szelvénycsatlakozás

D. ATTRIBUTUMOK HOZZáADáSA

E. PÉLDA VEKTOR GIS ELEMzÉSRE

Feladat

Eljárás

Eredmény

Irodalom

ellenőrző kérdések

 

Megjegyzés

Ez a fejezet egy két részből álló vektor GIS bevezetés kezdete. Célszerűnek éreztük ezeket az ismereteket az előző, a térbeli adatok fogalmáról szóló 10 - 12. Fejezettel összhangban tárgyalni. Egy kis módosítással a modul áthelyezhető úgy, hogy a raszter GIS-ről szóló 4. és 5. Fejezet után következzen.

 

13. Fejezet - A vektor, vagy objektum orientált GIS

Szerkesztette: Holly Dickinson, New Yorki Állami Egyetem, Buffalo

Magyar változat: Gross Miklós, Erdészeti és Faipari Egyetem, Székesfehérvár

A. BEVEZETÉS

Vektor adatmodell

- a vektor alapú modell helyigénye kisebb a raszters nagy helyfoglalásához képest

- legegyszerűbb alapelem a pont

- az objektumokat pontok egyenes szakaszokkal való összekötésével ábrázolja

- néhány rendszer megengedi a pontok ívekkel történő összekötését

- a területeket vonalsorozatok határozzák meg

- a poligon fogalma a vektor adatbázisban, a pontok egyenes szakaszokkal történő összekötése miatt, azonos a terület jelentésével.

- különböző célokra nagyon nagy vektor adatbázisokat hoztak létre

- a vektorok használata általános a kataszteri (ingatlankataszter, közműkataszter) alkalmazásoknál; dominál a szállítási, közmű, és piaci alkalmazásoknál;

- a raszter és a vektor együttes használata célszerű topográfiai jellegű alkalmazások esetén, erőforrásgazdálkodás céljaira stb.

B. VONALAK

- ha síkbeli kiterjesztést használunk, akkor a területi objektumok egy osztályban, vagy rétegben nem fedhetik át egymást és le kell fedniük a réteg teljes területét;

- a határvonalak minden darabja közös határ két terület között;

- a közös határ két csomópont közti szakaszainak különböző elnevezései használatosak:

- az él (edge) illetve a "vertex" (csomópont) a gráf elmélet által favorizált;

- a lánc (chain) hivatalosan elismert az Egyesült Államok szabványában;

- az arc (vonal) elnevezés számos rendszerben használatos.

- A vonalaknak vannak olyan attribútumuk, amelyek azonosítják a poligonokat a vonal bal- és jobboldalán.

- a bal- és jobboldali azonosítók értelmezése függ a vonal haladási irányától.

- A vonalak (arcs/chains/edges) a vektor GIS alapjai.

Területek

- a területek tárolásának két útja van:

- poligonok tárolása

- minden poligont mint a koordináták sorozatát tárolják;

- bár a legtöbb határ közös választóvonal két szomszédos terület között, mégis kétszer kell kódolni és betölteni őket, mindkét szomszédos poligonnál;

- a határvonalak a két különböző változatban nem biztos, hogy egybevágnak;

- bizonyos műveleteket nehéz elvégezni, pl. szomszédos területek határvonalának módosítása;

- néhány forgalomban lévő GIS-ben és sok automatizált térképező programcsomagban használják.

 

- vonalak tárolása

- minden vonalat koordináták sorozataként tárolunk;

- a területek összekapcsolt vonalakból épülnek fel;

- minden határvonal csak egyszer kerül betöltésre és tárolásra;

- a legtöbb forgalomban lévő vektor-alapú GIS ezt használja.

C. ADATBáZIS LÉTREHOZáSA

- az adatbázis létrehozása több lépcsőben történik

- helyzeti (geometriai) adatok betöltése;

- attributum adatok betöltése;

- helyzeti (térbeli) és attributum adatok összekapcsolása.

- a helyzeti adatok betöltése történhet pontok és vonalak digitalizálásával, szkennelt és vektorizált szakaszokkal, vagy más direkt digitális forrásból

- a helyzeti adatok betöltése után még sok munka szükséges ahhoz, hogy használni lehessen őket.

A topológia felépítése

- ha a pontok be vannak töltve és a vonalak geometriája él, akkor a topológiát fel lehet építeni

- ez a szükséges számításokat és a pontok, vonalak és területek közötti kapcsolatok kódolását jelenti;

- ezt az információ automatikus kódolással is létrehozható, amit be lehet tölteni az adatbázis táblázataiba

Szerkesztés

- a topológia létrehozásának folyamata alatt olyan problémák lehetnek, mint vonalak túlhúzása, nem csatlakozása, kiugrása amelyeket a felhasználó a szerkesztéskor megjelöl, de kérhető automatikus korrigálásuk is

- az automatikus szerkesztéskor megadunk egy tűrési értéket, amely az objektumok körül meghatároz egy olyan buffer zónát, amelyen belül a szomszédos objektumoknak csatlakozniok kell;

- a tűrési érték helyzeti adatok pontosságától függ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- ezek a szerkesztési eljárások tartalmaznak olyan funkciókat, mint elemek bekapcsolása, mozgatása, törlése, szétválasztása, összekötése stb.

A digitalizálás és szerkesztés közötti kapcsolat

- a digitalizálás és a szerkesztés egymást kiegészítő tevékenységek

- a gyenge minőségű digitalizálás sok szerkesztést igényel

- a jó digitalizálással el lehet kerülni a fokozott szerkesztési igényt

- mindkettő munkaigényes.

- a területi objektumok digitalizálása szükségessé teszi az utólagos szerkesztést

- a "vak" digitalizálásnál minden vonalas elem egyszer kerül digitalizálásra, az adatbázis mint egy tál spagetti

- nem valószínű, hogy a topológia felépítése és "tisztítása", valamint a területi objektumok egyértelmű rendezése az ilyen kusza adatokból automatikusan megvalósítható

 

 

 

 

 

 

 

- néhány rendszer igényli, hogy a felhasználó a "spagetti" digitalizálás közben egyértelműen azonosítsa a csatlakozásokat

- ez általában egy speciális kurzorgomb megnyomásával történik.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- a topológia felépítésében ekkor kevesebb hiba valószínű

- néhány rendszerben minden önálló vonalelemet önállóan (a többitől elkülönítve kell) digitalizálni

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- itt sokkal könnyebb a poligonokat rendezni, a szerkesztésre kisebb szükség lesz

- néhány rendszer a topológia menet közbeni felépítését támogatja

- a rendszer folyamatosan kikeresi a teljes területeti objektumokat, ahogyan a digitalizálás halad előre

- a felhasználót egy hang, vagy villogás figyelmezteti, amint egy objektumot sikerült azonosítani

Szelvénycsatlakoztatás

- a csatlakozó térképszelvényeknél a keret mentén lévő alakzatok illesztése

- néhány megoldásnál az objektumok megfelelően eltolódnak, kiigazítódnak

- más megoldások a logikailag összetartozó részeket kapcsolják össze objektumokká

- a felhasználónak nincs lehetősége a beavatkozásra (a program megszakítására)

- a csatlakoztatott adatbázis szelvényhatárai átjárhatók (seamless database) - a szelvények széleit is el lehet tüntetni a felhasználó igénye szerint

D. ATTRIBUTUMOK HOZZáADáSA

- ha egyszer az objektumok topológiája felépült, akkor attributumokat lehet hozzájuk bevinni, vagy áttölteni más digitális adatbázisból.

- ha az adatbázist bővítjük, az attribútumokat különböző objektumokhoz is lehet kapcsolni

- az attributumot hozzá lehet kapcsolni az objektum képernyőn kiválasztott pontjához, meg kell adni a megfelelő objektumazonosítót, ami bekerül az attribútum táblázatba

- sok raszter GIS rendszerben, az attributum adatok tárolása és manipulálása teljesen külön úton történik a helyzeti adatoktól.

E. PÉLDA VEKTOR GIS ELEMzÉSRE

- hasonlítsd össze a 4. Fejezet példájával

Feladat

- a fakitermelésre alkalmas területek kiválasztása

- a terület alkalmas, ha kielégíti az alábbi követelményeket:

- fekete fenyővel borított (a fekete fenyő nem értékes)

- jól csatornázott (kevésbé csatornázott és vizenyős területeken nem lehet a berendezésekkel dolgozni, mert elfogadhatatlan környezeti kárt okoznak)

- 500 m-en belül nincs tó vagy vízfolyás (az erózió vízminőség romlást okozhat)

Eljárás

- az adatbázis három réteget tartalmaz

- megjegyzés: poligonokat ne tölts úgy, hogy minden esetben kitöltse a szóközt,

- ennélfogva, a területek a poligon ID-be nem tartoznak bele.

- buffer - az 500 m-en túli hidrográfiai adatok

- merge - a tó és a puffer összeolvasztása

- extract - a "fekete fenyő" poligonok kiemelése (fajta= fekete fenyő)

- extract -"csatornázott talaj" poligonok kiemelése (csatornázás= 2, talaj= A)

- overlay - átlapolt fekete fenyő és talaj poligonok

- build - topológia felépítése

- extract - azon poligonok kiemelése, amelyek nincsenek a puffer zónában, de máshol megvannak (puffer zóna= N, fekete fenyő= y, csatornázás = y)

Eredmény

- a fakitermelésre alkalmas területeket mutatja a térkép

Irodalom

Beard, M.V. and N.R. Chrisman, 1988. "Zipping: a locational approach to edgematching," The American Cartographer 15:163-72.

Chrisman, N.R., 1990. "Deficiencies of sheets and tiles: building sheetless databases," International Journal of Geographical Information Systems 4: 157-67.

ESRI, 1990. Understanding GIS: The ARC/INFO Way, ESRI, Redlands, CA.

Tomlinson, R.F., H.W. Calkins and D.F. Marble, 1976. Computer Handling of Geographical Data. UNESCO Press, Paris.

ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEK

1. Beszéljünk a vektor adatbázis létrehozásának bonyolult folyamatáról térképdigitalizálás esetén

2. Egyszerű vázlatokat használva illusztrálják és írják le a tipikus problémákat, amelyek nehézségeket okoznak az objektum topológia felépítése során a vektor adatbázisokban, valamint azt a stratégiát, amivel minimalizálják a GIS-ek a szerkesztés nehézségeit.

3. Beszélgetés a GIS alkalmazásokról, a vektoros adatmodellel kapcsolatban. Adjon példákat ahol ez a modell, összehasonlítva a raszterrel különösen alkalmatlan.

 
Tartalom
<<< Előző fejezet               Következő fejezet >>>
 



 
 


©GIS Figyelő