|
19. Fejezet - KOMPLEX TERMÉKEK ELőÁLLÍTÁSA
Szerkesztette: Doug Banting, Ryerson Polytechnical Institute, Toronto
Magyar változat: Divényi Pál, FÖMI, Budapest
A. A GIS TERMÉK LÉTREHOZÁsÁNAK Folyamata
B. PÉLDÁK A GIS TERMÉK LÉTREHOZÁSÁRA
Döntések
Szükséges információk
Szükséges adatok
Előállítási lépések
A szükséges műveletek összefoglalása
c. GYAKORLATI PROBLÉMÁK
Szervezési igények
Ha adat nem áll rendelkezésre
Adattal rendelkezünk, de problémák vannak
Az adat nem megfelelő formátumú
Komplex döntési szabályok
d. ALKALMASSÁG
Térbeli keresés
Alkalmasság hozzárendelése
Döntéselmélet
Érzékenység
IRODALOM
ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEK
GYAKORLAT
MEGJEGYZÉS
Ez a fejezet demonstrálja a térinformatikai termék előállításának valós problémáit. A fejezet szemléltetni kívánja azon műveletek összetett voltát, melyek a térinformatikai termékek előállításának komplex folyamatában szerepelnek. Az ellenőrző kérdéseket követő gyakorlat lehetőséget ad a hallgatók számára, hogy a fejezetben érintett kérdéseket komplex módon átgondolhassák.
19. Fejezet - KOMPLEX TERMÉKEK ELőÁLLÍTÁSA
Szerkesztette: Doug Banting, Ryerson Polytechnical Institute, Toronto
Magyar változat: Divényi Pál, FÖMI, Budapest
A. A GIS TERMÉK LÉTREHOZÁsÁNAK Folyamata
- Milyen döntéseket kell hozni?
- Milyen informatikai termékek szükségesek?
- pl. döntés, hogy hallgató a diplomvédésre engedhető vagy sem
- a hallgatók adatait tartalmazó adatbázisból az információ kinyerhető és az okmány elkészíthető
- az elérési út meghatározásakor
- a végtermék szöveges és/vagy grafikus
- Milyen adatok bevitele vagy elérése szükséges ezek előállításához?
- meg kell határozni a földrajzi terület kiterjedését, a szükséges topográfiai és tematikus térképeket, az adatforrásokat stb.
- Milyen térinformatikai műveleteket kell a forrásadatokon elvégezni?
b. PÉLDÁK A GIS TERMÉK LÉTREHOZÁSÁRA
Döntések
- AZ FM Erdészeti Főosztálya felelős az erdőgazdálkodásért ill. az erdők különböző hasznosításáért.
- az egyik hasznosítás (pl. idegenforgalom) konfliktusba kerülhet a másik hasznosítással (pl. vadgazdálkodás).
- Kérdés: Melyek az idegenforgalmi hasznosítás szempontjából legmegfelelőbb erdőterületek?
- Kiválasztási szempont: Melyek azon nagyobb erdőterületek, melyek jó közlekedési fekvésűek, azaz közel vannak nagyobb közutakhoz?
Szükséges információk
- olyan alap- és tematikus térképek, melyek megfelelő méterarányban (1:10.000 vagy 1:25.000) ábrázolják az erdőket, azok fajtáit, határait, erdőgazdasági egységeket, és az olyan általános információkat, mint utak, vasutak, települések.
Szükséges adatok
- utak és vasutak (1:10.000 vagy 1:25.000 topográfiai térkép alapján)
- erdőközgazdasági adatok (1:25.000 ma. tematikus erdőtérkép alapján)
- települések és egyéb közigazgatási határok (1:25.000 topográfiai térkép alapján)
- Az adatok három rétegben állnak rendelkezésre
- erdőhatárok és területi objektumok (A1 réteg)
- utak, vasutak mint vonalas objektumok (B1 réteg)
- településhatárok mint területi objektumok (C1 réteg)
Előállítási lépések
1. A hivatalos erdőgazdasági térképet (A1 réteg) használva, adjunk a FORESTLAND oszlopra vonatkozóan érték=1 utasítást, ha az gazdasági erdő ha nem, akkor az érték=0 legyen.
2. Töröljük azon erdőhatárokat, melyek a FORESTLAND területek között vannak és egyesítsük az új területi objektumokat (A2 réteg).
3. Használjuk a B1 közlekedési térképet és válasszuk ki a közutakat! Hívjuk ezt B2 rétegnek!
4. Generáljunk 1 km-es övezetet minden a B2-es rétegen lévő objektum köré, hívjuk ezt B3 rétegnek, adjunk INHALF attributumot az övezetbe eső területen érték=1, azonkívül érték=0.
5. Generáljunk 2 km-es zónát a B2 réteg minden objektuma köré, INONE attributummal, ahol az övezetbe eső területen érték=1, azonkívül érték=0.
6. Topológiailag helyezzük egymásra az A2, B3 és B4 rétegeket (néhány rendszer csak két lépcsőben tud három réteget egymásra helyezni), így kapunk egy B5 réteget a három következő attributummal:
FORESTLAND
INHALF
INONE
7. Használjuk a településhatárok rétegét (C1), adjunk URBAN attributumot a lakott területeknek érték=1, ahol nem lakott, érték=0.
8. Topológiailag helyezzük egymásra a C1 és B5 réteget, megkapva a B6 réteget, amely tartalmazza az URBAN attributumot a B5 réteg három attributumával együtt.
9. Adjunk ACCESS új attributumot a B6 réteg objektumainak a következő szabályok szerint;
érték kritérium
0 nem erdő terület (FORESTLAND=0)
FU erdő és lakott terület (URBAN=1)
1 erdő, nem lakott és 1 km-en belül út/vasút (INHALF=1)
2 erdő és nem lakott terület, 1 és 2 km között közút/vasút
3 erdő, nem lakott terület és 2 km-en kívül közút/vasút (INONE=0)
- megjegyzendő, hogy a kritériumok úgy kerültek megfogalmazásra, hogy minden korábbi lépést figyelembe vettünk,
- pl. az FU azt jelenti, hogy az adott objektum már teljesítette a korábbi kritériumot (FORESTLAND=0).
10. Töröljük a határokat azon területekre, melyeknek azonos az ACCESS értékük, és egyesítsük a foltokat,
- hívjuk ezt B7 rétegnek,
- rendeljünk új azonosító értéket (ID-szám) minden új objektumnak.
11. Határozzuk meg a B7 réteg objektumainak területét (hektárban), tároljuk minden egyes új objektumhoz mint AREA attributumot!
12. Az ACCESS attributumot változtassuk 1A értékre azon esetekben, ahol a ACCESS=1 és a terület nagyobb mint 2500:
if ACCESS = 1 AND AREA > 2500 THEN ACCESS=1A
13. Készítsünk térképet, mely tartalmazza az
- erdőszolgálat tulajdonú határokat (A2 réteg),
- minden utat, vasutat (B1 réteg),
- minden települést (C1 réteg),
- területi objektumokat a B7 réteg szerint, a területeket töltsük ki az ACCESS érték szerint.
14. Készítsünk kimutatást a B7 réteg szerinti minden területi objektumra, a következő attributumok szerint:
- azonosító (ID),
- ACCESS
- AREA
A szükséges műveletek összefoglalása
- Új attributum létrehozása (létező attributumokból matematikai vagy Boole művelettel)
- Területek egyesítése (specifikus attributum értékek alapján).
- Objektumok kiválasztása (megadott attributumértékek alapján).
- Övezetgenerálás (bufferolás): adott sugarú vagy szélességű területek kialakítása.
- Topológiai átlapolás (két vagy több, réteg egymásra fektetése és újabb objektumok létrehozása a megadott kritériumok alapján.
- Területmérés.
- Attributumok megváltoztatása.
- Térképszerkesztés.
- Jelentés összeállítása.
- Ha a műveletek sorrendjét kidolgoztuk, akkor könnyű megírni a makróprogramot, mely automatikusan végrehajtja az adott folyamatokat.
C. GYAKORLATI PROBLÉMÁK
- A gyakorlati problémák az informatikai termék előállítása közben keletkeznek és jellegük szerint különbözőek:
a) Szervezési igények
- demonstrálni kell a térinformatikai termék értékét a vezetés számára, és biztosítani kell a folyamatos támogatást, valamint hasznos néhány korábbi GIS-termék bemutatása, ha erre lehetőség adódik, bár
- addig a terméket nem lehet generálni, míg a szükséges adatok rendelkezésre nem állnak,
- az adatbetöltést és a termelést úgy kell szervezni, hogy a termék gyorsan megjelenjen,
- nehéz a tervezés, ha az adott terület felelősse gyorsan változik és gyakan hangzik el, hogy
- "tegyen félre mindent, most másra van szükségünk", vagy
- nehéz a térinformatikai rendszertani megközelítés, ha az adott terület feladatköre, felelőssége szegényesen meghatározott vagy túl rugalmas.
Ha adat nem áll rendelkezésre
- az informatikai termék gyakran olyan adatot igényel, mely jelenleg nem kapható mint digitális adathalmaz.
- Ezért adatokat kell összegyűjteni, összeszerkeszteni és az adott feladathoz inputként biztosítani.
- a legtöbb ellátandó feladatkör nem tervezi a rendszeres adatgyűjtést, támogatva a saját döntéshozatali mechanizmusát,
- Ezért a térinformatika bevezetése ilyen feladatkörök ellátásába maga után vonja a rendszeres adatgyűjtést és adatszervezést.
- Ebből következően a térinformatika elősegíti a nemzetgazdaság interdiszciplináris munkatevékenységeit létrehozó bizottsági munkát, mely megszervezi a hatékony információcserét és információfelhasználást.
Adattal rendelkezünk, de problémák vannak
- az adatok méretaránya túl kis felbontású
-pl. a földtani adathalmazok méretaránya nem teszi lehetővé a nagy felbontású (nagyméretarányú) feldolgozást, ábrázolást
- vagy nem teljes az adatokkal való lefedettség, változó a rendelkezésre álló méretarány, a naprakészségük nem egyforma stb.
- pl. a város térképezettsége különböző a határain belül,
- a rendelékezésre álló topográfiai térképek aktualizáltsági állapota igen eltérő,
- a felhasználót valamilyen formában értesíteni kell az adatminőség különböző volta felől!
Az adat nem megfelelő formátumú
- az adat lehet hogy digitális, de nem megfelelő formátumú,
- pl. az erdőgazdálkodási hivatal ledigitalizálta az erdőüzemi térképeket
- 16 x 16 hálóméretben minden négyzetkilométernyi erdőterületet,
- minden rácselem kapott egy azonosítót és attributumot,
- ezt az adatot be kell illeszteni a vektoros GIS-be
- raszter/vektor konverzióval hozzuk létre az új területi objektumokat, a határvonal követi a régi pixeléleket.
Komplex döntési szabályok
- az új attributumok hozzárendelési szabályai gyakran összetettek, elég nehéz folyamat a pontos specifikálás.
D. ALKALMASSÁG
Térbeli keresés
- a térbeli keresés attributumok szerint történik valamely tervezett tevékenység vagy létesítmény számára a legalkalmasabb területi elhelyezkedést megadva
- pl. az adott tevékenység pont, vonal, terület szerinti térbeli keresést igényel.
- pontelhelyezési példa: megfigyelő torony,
- vonalelhelyezési példa: olaj- vagy gázvezeték, autóút,
- területelhelyezési példa: kemping, repülőtér, stb.,
- az alkalmassági vizsgálat sok mérést igényel, sok egymásra helyezett rétegből levezetve és attributumok hozzárendelési szabályai szerint kialakítva.
Alkalmasság hozzárendelése
- Sok összetett adatréteg adatainak egy adatrétegbe való sűrítését, azaz az alkalmasság hozzárendelését kaszkádolásnak nevezzük.
- több tíz réteg adatait lehet involválni az alkalmasság egyetlen rétegébe,
- a kaszkádolási szabályok lehetnek aritmetikaiak, feltételiek, logikaiak és újrakódolók.
- Pl. magasfeszültségű vezeték elhelyezési tanulmánya 100 km hosszú területen át,
- felhasználva 300 000 raszteres rácselemet, amelyek mindegyike 500 négyzetméter értékű,
- felhasználva 100 adatréteget, melyet egy "megfelelő" rétegbe involválva, ahol a magasfeszültségű vezeték elehlyezési útvonala 5 lehetséges variációt képezett (azaz 0=útvonal számára lehetetlen, 5=a legjobb útvonalvezetés).
- Néhány példa a rétegekre:
- létező vezetékek (igen/nem)
- talaj mezőgazdasági művelésre való alkalmassága (1-től 7-ig)
- lakott terület (érték=népsűrűség)
- Néhány térbeli keresés jellege atomisztikus,
- az alkalmasság csak a hely karakterisztikájától függ.
- Néhány térbeli keresés holisztikus,
- az alkalmasság nemcsak a hely karakterisztikájától függ, hanem más tevékenységek jellegétől is;
- pl. nem jó annak a tűztoronynak a helye, amelynek 1 km-es körzetében már van egy másik tűztorony.
- Hogyan determináljuk a súlyozási faktorokat az egyes hatótényezők mellé?
- a különböző döntéshozók egymástól eltérően ítélnek;
- pl. Hogyan lehet konszenzust kialakítani?
- A bizottságnak el kell dönteni a nagyfeszültségű vezeték nyomvonalát, de az egyik bizottsági tagnak fontos a mezőgazdaság és negatív súlyozást ad a tanyavidéknek,
- a másik bizottsági tagnak fontos a természetvédelem és ezért negatív súlyt ad a mocsaras és erdős vidéknek, míg pozitív súlyt képez a farmterületnek,
- a harmadik bizottsági tag számára fontos a beruházási költség és a legrövidebb útvonal mellett érvel.
Döntéselmélet
- A döntési elmélet módszereket kíván adni a komplex kiválasztási szabályok alkalmazásához.
- Az egyes segédfunkció minden döntéshozónak a saját területének megfelelő fontosságú súlyozási lehetőséget biztosít;
- pl. gabonatermesztés 0.6, legelő 0.2, dohány 0.8
- A többszörös segédfunkció minden döntéshozónak többszörös lehetőséget biztosít, pl. a mezőgazdaságot képviselő bizottsági tag kap következő súlyozási lehetőséget;
- pl. gabonatermesztés 0.9, valamint beruházási költség 0.1
- Az egyes és többszörös segédfunkció mint súlyozási lehetőség a döntéshozók számára az opciók és preferenciák különböző változatát teszik lehetővé.
- A döntési elmélet módszereinek alkalmazása a térinformatikában igen fontos, mivel a GIS-alkalmazások széles skálája igényli a térbeli keresést.
- Lásd az 57. Fejezet megállapításait a döntéselőkészítés többszörös kritériumairól.
Érzékenység
- Többféle választási lehetőség adódik a térinformatikai műveletek, a hozzárendelési szabályok, az egyszeres és többszörös segédfunkciók kiválasztásában, megfogalmazásában.
- Ezek a választások nehézzé teszik az egymással konfrontálódó tényezők közötti egyensúly meghatározását.
- Segít a döntéshozatalban a térinformatikai eredmény érzékenységének ismerete, pl.
- ha az eredmény szenzitív, akkor a választási lehetőségeket pontosan és gondosan kell megtervezni,
- ha az eredmény nem olyan szenzitív, akkor a választási lehetőségeket nem kell olyan gondosan és alaposan megtervezni.
- pl. a veszélyeztetett növényfajok biotop-helyeinek kiválasztásában fontos lehet a lejtőkitettség hatótényezője.
- Különbséget kell tenni az érzékenység területén elméletileg és gyakorlatilag.
- elméletileg a mocsaras vidék természetvédelmi jelentősége nagy,
- gyakorlatilag nem fordul elő az érintett területen ilyen vidék,
- gyakorlatilag előfordulhat, de nem keresztezi ilyen útvonal,
- a 46. Fejezet több részletet említ az érzékenységet illetően.
IRODALOM
Massam B,H.: 1980. Spatial Search. Pergamon, London. Excellent discussion of spacial search and application of decision theory.
French, S., 1986. Decision Theory. An Intoduction to the Mathematics of Rationality, Halsted, New York. Good source of decision theory.
ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEK
1. Mennyi rugalmasság van a műveletek sorrendjében ha idegenforgalmi alkalmasságot vizsgálunk? A sorrendbe milyen változások tehetők anélkül, hogy az az eredményt befolyásolnák? Folyamatábrán vagy diagramon keresztül tudná-e ezt szemléltetni?
2. A döntéselméletnek milyen hatása van a térinformatikában a térbeli keresésre?
3. Mi az elméleti és gyakorlati érzékenység közti különbség a térbeli keresést illetően?
4. Írja le azt a folyamatot, amely a menedzsmenttel való konzultációtól, a GIS adatbázis tervezésén át, a térinformatikai végtermék meghatározásáig terjed!
GYAKORLAT
A Daireland-i Tejgazdaság hálózatot alakított ki a tej begyűjtésére és szétosztására Dairelandben. A hálózatba tartozik 425 kamion, melyek kapacitása egyenként 9000-45000 liter és megközelítőleg 2.3 milliárd liter tejet gyűjtenek be évente 9800 tejtermelőtől. A tejet jónéhány ezer km úton szállítják, a szállítás minden második napon végzik.
Tervezzen térinformatikai adatbázist, amelybe beletartozik az úthálózat, a tejtermelők mennyisége, azok kapacitása, a városi felvevő piac követelménye, az útiköltségszámítás. Határozza meg a rendszer funkcióit, állítson elő térképet, táblázatot, írjon beszámolót a rendszer működtetéséről, ahol meghatározásra kerülnek a tejgazdaság működtetésének főbb gazdaságossági mutatói.
A javaslatot küldje el a Daireland-i Tejgazdaság marketing részlegének!
|
