Dr. Sárközy Ferenc: Térinformatika (GIS,térinformatika,térkép,geodézia)
   
 
 

Dr. Sárközy Ferenc: Térinformatika

Bevezetés

A térinformatika egyre nagyobb szerepet játszik a gyakorlati életben. Szükségszerű hogy ez a növekvő szerepvállalás az oktatásban is tükröződjön.

1991-ben ha ugyan gyöngén is már láthatók voltak ezek a tendenciák. Ekkor megkezdett Térinformatika című könyvem előszavában már utaltam ezekre a kérdésekre. Sajnos a kiadási körülmények egyre nehezedtek s választanom kellett, hogy leírom-e az általam összegyűjtött ismereteket vagy inkább kiadó és szponzorok felhajtására fordítom-e igazán szűkös szabadidőmet. Az előbbi mellett döntöttem s elkészültem a könyv jelentős részével.

Ezen a ponton döntenem kellett, hogy miként tudom minél jobban hasznosítani az összegyűlt anyagot. Elhatároztam, hogy a hypertext technika segítségével számítógépen olvasható oktató anyagot - tutoriált állítok össze a legfontosabb anyagrészekből. E projekt dologi feltételeit a MKM pályázatán nyert szerény mértékű anyagi támogatás is segítette.

Az általam készített tananyag elsősorban elméleti kérdéseket tárgyal ezért az anyaghoz hozzáfűztem Eric J. Lorup TUTORIAL-jának magyar fordítását, mely jó bevezetést nyújt az IDRISI oktató GIS program felhasználásához.

Meg kell ugyanakkor jegyeznem, hogy a fordítás előtt szerettem volna az oktatóanyag példáit az IDRISI futtatásával is kipróbálni, amire meg is volt az elvi lehetőségem, mivel a programot készítő Clark University megajándékozott egy ingyenes szoftverrel. Sajnos a hazai ügyintézés jóvoltából a programot csak jelentős késéssel kaptam meg, ezért a kipróbálással egyelőre adós vagyok.

A könyv főlépítése kétirányú logikát követ:

  • történelmi körültekintéssel felvázolja a föbb rendszertípusokat,
  • majd a részletek megismerése alapján fölépíti a korábban már felvázolt szerkezetet.

A kezdő hallgatóknak azt ajánlom, hogy a könyv sorrendjét követve tanulja meg az anyagot. Haladó fokon azonban már nagyobb lehetőség van a hypertext lehetőségeinek felhasználására, mindenki abban a részletben mélyülhet el amire éppen szüksége van.

A részletek épitése során nem alkalmaztam valamely konkrét szoftver utasításkészletét, nem akartam a szintaktikus szabályokkal elterelni a figyelmet a lényegről. Néhány kiválasztott szoftver utasításrendszerével és programozási lehetőségeivel a jelenleg még munkában lévő Szoftverismertető című rész fog foglalkozni. Ehhez tartozik az az ideiglenes megjegyzés, hogy a tartalomjegyzék azon tételei, melyek még nem készültek el egyelőre nem rendelkeznek hypertex hivatkozásokkal (azaz nem kékek)

Az oktató anyag készítésekor megjelenítőnek (viewer) a Netscape Communicator 4.04 programot használtam, mely ingyen letölthető az INTERNETRŐL, javasolom, hogy hallgatóim is ugyanezt a progamot használják.

TARTALOMJEGYZÉK

  1. Alfanumerikus adatbázisok

    1. A korszerű adatbáziskoncepció kialakulása

    2. Az adatbázis szervezés színtjei

    3. Elemi adatstruktúrák

    4. Az adatszervezés alapkérdései

  2. Adatbáziskezelő rendszerek

    1. Az ember és az adatbázis kapcsolata

    2. Hierarchikus adatbázis modell

    3. Hálós adatbázis modell

    4. Relációs adatbázis modell

    5. Struktúrált (szabványosított) lekérdező nyelv (SQL)

    6. Objektum orientált adatbázis modell

  3. Analóg és digitális térinformatikai rendszerek

    1. Hagyományos térképek

    2. Hagyományos térképkészítési technológia legfontosabb elemei

    3. A geodéziai és fotogrammetriai munkák automatizálásának törtenete

    4. Az angliai digitális térképezési projekt

    5. A térinformatikai rendszerek néhány tipusa

    6. A geokód rendszer

    7. Kataszteri rendszerek

    8. Az angol kataszter

    9. A kontinentális kataszter

    10. Városi rendszerek (LIS)

    11. Digitális magasságmodellek

    12. Földrajzi Információs Rendszerek

    13. Valódi térbeli 3D-s információs rendszerek

  4. Irodalomjegyzék

  5. Grafikus adatmodellek I

    1. Vektoros adatmodellek

    2. Sphagetti módszer

  6. Grafikus adatmodellek II

    1. A topológiai modell

    2. A háló modell

  7. Grafikus adatmodellek III

    1. Raszteres-teszellációs modellek

    2. A raszteres adatmodell

    3. Rasztertömörítő eljárások

      1. A sorkifejtő kódolás vagy "run-length encoding"
      2. A lánckódolás vagy "chain encoding"
      3. A középtengely transzformáció vagy "medial axis transformation"
      4. A négyágú fa vagy "quadtree"
        1. A lineáris négyágú fák (linear quadtrees)
        2. A négyágú fa normalizálás (quadtree normalization)
        3. A négyágú fa középtengelytranszformáció (quadtree medial axis transformation)
        4. A négyágú fa erdők (quadtree forests)
        5. A négyágú fa hálók (quadtree meshes)

  8. Vektoros adatmodellek tárolása

    1. A hierarchikus tárfelosztás

    2. A cimjegyzék (directory) orientált módszerek

    3. Az interpoláló hashing módszer

    4. Vonalas és területi vektor struktúrák tárolása

  9. Alapműveletek vektoros és raszteres térbeli adatokkal I

    1. A raszter-vektor átalakítás

      1. A korrekt mintavételezés feltételei (kompatibilitási feltételek)
      2. Az idomok határvonalának megkeresése
      3. Vékony objektumok tengelyvonalainak meghatározása (objektumvékonyítás)
      4. A bináris váz vektorizálása, az iveket alkotó pontok ritkítása

    2. a vektor-raszter konverzió

  10. Alapműveletek vektoros és raszteres térbeli adatokkal II

    1. A síkbeli transzformációk

    2. A távolság fogalmak

    3. Az egyenes szakaszok metszéspontjainak megkeresése

    4. Hossz-, terület-, kerület-, súlypont számítások

    5. Pont a poligonban algoritmus

  11. Alapműveletek vektoros és raszteres térbeli adatokkal III

    1. Távolságfogalmak, koordinátákkal adott pontok megkeresése

    2. Az idom(ok) kerületének meghatározása

    3. Az idomok területének a meghatározása

    4. A metszet, unió halmazműveletek

  12. Valódi térbeli (2.5 és 3 dimenziós) adatmodellek

    1. A 2.5 D-s modellezés

    2. A térbeli objektumok modellezési módszerei

      1. Szabályos térbeli objektumok modellezése
      2. Szabálytalan térbeli objektumok modellezése
      3. Szabályos térbeli tesszelláció
      4. Szabálytalan térbeli tesszelláció

  13. Delaunay háromszögelés (tetraéderekre bontás) - Voronoi sokszögek (poliéderek)

    1. A Delaunay háromszögelés és a Voronoi sokszögek meghatározása, n-dimenziós algoritmus a tesszelláció létrehozására

    2. A Delaunay háromszögelés és Voronoi cellák felhasználása

  14. Skalár terek modellezése

    1. A krigelés

    2. A skalár terek modellezésének általánosabb megközelítése

      1. A spline interpoláció néhány válfaja
      2. A skalár terek approximációja a lokális modelleken alapúló becslés segítségével

  15. Mesterséges neurális hálóztok alkalmazása a térbeli interpolációban

    1. A mesterséges neurális hálózatok alpgondolata

    2. Az MLP hálózat működése

    3. A feladatmegoldás menete

    4. Néhány mesterséges neurális hálózatmodellező szoftver

    5. Példa a neurális hálózat térbeli interpolációra történő felhasználására

  16. Irodalomjegyzék

  17. Referencia rendszerek

    1. Globális referencia rendszerek

      1. Néhány geodéziai dátum
      2. A dátumok közti transzformáció matematikai modellje
      3. A transzformáció magyarországi alkalmazása

    2. A lokális referenciarendszerek fogalma és hazai realizálásuk

    3. A vetületi síkon végezhető műveletek

  18. Földi felmérés

    1. Térbeli helymeghatározó elemek, és a meghatározásukra szolgáló műszerek és módszerek

    2. A magassági alapponthálózat sűrítése

    3. Vízszíntes alappontsűrítési technológiák

    4. Részletmérési módszerek

      1. Derékszögű koordinátamérés
      2. Poláris koordinátamérés
      3. Elektronikus regisztráló tahimetria
      4. Színtezést alkalmazó módszerek

  19. Fotogrammetriai módszerek a pontok helyzetének meghatározására I

    1. Bemenő adatok létrehozása

    2. A fotogrammetriai kiértékelés alapját képező legfontosabb geometriai és matematikai összefüggések

  20. Fotogrammetriai módszerek a pontok helyzetének meghatározására II

    1. Fotogrammetriai termékek és módszerek

      1. Koordináták és koordináta együttesek meghatározása
      2. Vektoros térképkészítés
      3. Tónusos termékek és előállításuk

    2. fotogrammetriai munkaállomások

  21. Képfeldolgozás I

    1. A Fourier transzformáció

    2. A konvolució

    3. a Laplace - Gauss operátor

  22. Képfeldolgozás II

    1. Gyakorlati képfeldolgozási módszerek

      1. Élkiemelés
      2. A hisztogram fogalma, hisztogram transzformációval történő képfeldolgozás
      3. Lokális szűrési eljárások

  23. Távérzékelés I

    1. Az ürtávérzékelés fogalma

    2. Különböző szenzortipusok

    3. Radaros szenzorok

    4. A rádiometrikus korrekció fogalma

  24. Távérzékelés II

    1. A LANDSAT és SPOT műholdak

    2. Néhány más működő és tervezett műhold

    3. Szovjet illetve orosz távérzékelési eszközök és termékek

  25. Távérzékelés III

    1. Az osztályozás fogalma

    2. Az ellenőrzött osztályozás alapgondolata

    3. Különböző szigorúságú osztályozási eljárások

    4. Az IDRISI képfeldolgozó moduljának főbb műveletei

    5. A mesterséges neurális hálózatok alkalmazása osztályozási feladatok megoldására.

  26. Műholdas helymeghatározás I

    1. A műholdas helymeghatározás geometriai alapelve

    2. A GPS és GLONASS rendszer felépítése

    3. A kódfázis mérés fogalma

    4. A vivőfázis mérés fogalma matematikai modelljei

    5. A GPS és GLONASS hibaforrásai

  27. Műholdas helymeghatározás II

    1. A műholdas helymeghatározás mérési módszerei

         
      1. Néhány pszeudotávolságmérésen alapuló eljárás
        1. A statikus pontmeghatározás
        2. A kinematikus pontmeghatározás
        3. A differenciális pontmeghatározás
      2. Fázismérésen alapuló technológiák
        1. Statikus relatív pontmeghatározás
        2. Gyors statikus relatív pontmeghatározás
        3. Kinematikus relatív helymeghatározás
          1. Inicializálási technikák

    2. Néhány alkalmazás

    3. GPS vevők

  28. Földi mobil felmérőrendszerek

    1. A mobil térképező rendszerek általános felépítése

    2. Az inerciális navigációs rendszerek fogalma és működési alapelvei

    3. Néhány megvalósult Mobil Térképező Rendszer

  29. Digitalizálás és szkennelés

    1. A digitalizálás fogalma

    2. A digitalizálás alapanyagai

    3. A kézi digitalizálás

    4. a szkenneléssel

    5. A fej feletti (heads-up) digitalizálás

  30. Attributív (leíró) adatok gyűjtése

    1. A leíró adatok tipusai

    2. A leíró adatok gyűjtési módszerei

      1. Vízügyi adatok
      2. Meteorológiai adatok
      3. Geofizikai adatok
      4. Geológiai adatok
      5. Mesterséges objektumokhoz kapcsolódó adatok
      6. Társadalmi-gazdasági adatok

    3. Az adatnyerés stratégiai és pontossági kérdései

    4. Fejlődési perspektívák

    5. Az ausztráliai WALIS projekt

  31. Irodalomjegyzék

  32. GIS adatmodellek I

    1. GIS adatmodellek és műveletek (bevezetés)

    2. GIS adatmodellek

      1. Elvi (koncepcionális) adatmodellek

      2. Implementációs modellek

        1. A réteg szemléletű síkbafeszítés fogalma
        2. Az objektum orientált módszer
        3. A függvénytér koncepcionális modell implementálása

  33. GIS adatmodellek II

    1. A leíró és geometriai adatok összekapcsolásának általános problematikája

      1. A georelációs modell
      2. Az egységes megoldás
      3. A projektorientált rendszerek
      4. Az objektumorientált és georelációs vegyes architektúra
      5. Az objektum orientált megközelítés

  34. GIS műveletek I

    1. A GIS műveletek áttekintése

    2. Az adatbázis létrehozásának kérdései

    3. Transzformációk

      1. Formátum transzformációk
      2. Geometriai transzformációk
      3. Kézi digitalizálással kapcsolatos javítások
      4. Generalizálás - szerkesztések

  35. GIS műveletek II

    1. A lekérdezések térbelivé alakítása

    2. A szomszédság elemzés kérdései

    3. A méretmeghatározó függvények

    4. Az összevonás, átkódolás, egybeolvasztás

  36. GIS műveletek III

    1. A fedvényezési (overlay) művelet

    2. Védőövezet (buffer zóna) generálás

  37. GIS műveletek IV

    1. Néhány szó a modellezésről

      1. Domborzatmodellezés
      2. Hálózati modellezés
      3. Folyosó tervezés

  38. Megjelenítési funkciók I

    1. A kétdimenziós térképek megjelenítési törvényszerűségei

    2. A térbeli ábrázolás módszerei

    3. A perspektív ábrázolás törvényszerűségei

  39. Megjelenítési funkciók II

    1. Az árnyalás kérdései

    2. A szinek szerepe a megjelenítésben.

  40. A GIS és a szakértői rendszerek

    1. A szakértői rendszerek feladatai és összetevői

    2. A tudásbázis elemei

    3. A következtetési mechanizmusok

    4. A tudás modellezésével kapcsolatos kérdések

    5. Példa a tudásalapú rendszer és a GIS összekapcsolására

  41. Irodalomjegyzék

  42. Térbeli adatformátumok és adatátviteli szabványok

    1. A térbeli adatformátumok és adatátviteli szabványok általános kérdései

    2. A térbeli formátumok és szabványok összefoglaló táblázata

    3. A térbeli formátumok elterjedtsége

  43. Néhány vektoros grafikus csereformátum

    1. Az AutoCad grafikus csereformátuma a DXF

    2. A MAPINFO csereformátuma a MIF és MID fájlok

    3. Az ARC/Info ASCII csereformátuma

  44. Raszteres grafikus csere formátumok

    1. A raszteres formátumok általános kérdései

    2. A TIFF formátum

    3. A GeoTIFF formátum

    4. Az ERDAS Imagine .img formátuma

    5. Az Idrisi raszteres formátuma

  45. Térbeli Adatátviteli Szabványok I

    1. A GIS szabványosítás néhány alapvető kérdése

    2. A brit NTF szabvány

    3. Az amerikai SDTS szabvány

  46. Térbeli Adatátviteli Szabványok II

    1. A DIGEST a NATO térbeli adatcsere szabványa

    2. A TSSDS egy amerikai katonai szabvány a nagyméretarányú térbeli adatokra

  47. Néhány kvázi szabványos illetve szabványos információtechnológiai eszköz I

    1. A fejezet bevezetése

    2. Az objektum/kapcsolat, röviden ER diagramok

    3. Az IDEF1x grafikus relációs adatbázis tervező szabvány

    4. A CORBA hálózati szoftver közvetítő rendszer

    5. Az UML grafikus modellező nyelv

  48. Néhány kvázi szabványos illetve szabványos információtechnológiai eszköz II

    1. A STEP szabvány

    2. Az EXPRESS nyelv

  49. Magyar térinformatikai adatcsere-formátum

    1. A szabvány logikai felépítése

    2. A geometriai alséma legfontosabb elemei

    3. A minőségre és metaadatokra vonatkozó legfontosabb elképzelések

    4. Rövid összefoglalás

  50. Az Open GIS koncepció

    1. Az OpenGIS™ Konzorcium célja

    2. Az OpenGIS™ modellek

    3. A lényegi modell főbb elemei

      1. Az objektum illetve objektum gyűjtemény szemléletű modellezés
      2. A fedvény szemléletű modellezés

    4. Az OGIS szolgáltatások architektúrája

    5. Az információs közösségek szemantikus fordítója

    6. A projekt jelenlegi helyzete

  51. A WEB GIS

    1. Az Internet protokollok és az Internet használat fejlődési trendje

    2. A WEB GIS működési architektúrája

    3. A WEB GIS típusai és funkciói

    4. Példák a WEB GIS-re

    5. Következtetések

  52. Térinformatikai (adat) infrastruktúra

    1. Az infrastruktúra és a térbeli infrastruktúra általános kérdései

    2. Az USA Nemzeti Térbeli Adat Infrastruktűrája (NSDI)

    3. A kanadai Geoconnections projekt

    4. A térbeli infrastruktúra helyzete az Európai Unióban

    5. A térbeli infrastruktúra helyzete Magyarországon

  53. Irodalomjegyzék

  54. GIS alkalmazások I

    1. Térbeli Döntéstámogató Rendszerek - TDR

      1. A döntések általános problematikája, a GIS lehetősége e problémák megoldására
      2. Környezeti és társadalmi folyamatok modellezésének fogalma és eszközrendszere
      3. A Térbeli Döntéstámogató Rendszerek meghatározása
      4. A TDR elemei és azok funkciói
      5. Az elemek összekapcsolását biztosító architektúrák
      6. A DIAS keret szoftver rendszer

  55. GIS alkalmazások I (folytatás)

    1. Térbeli Döntéstámogató Rendszerek - TDR (folytatás)

      1. Döntés-támogatás az IDRISI-ben
      2. Példák GIS-be ágyazott és önálló grafikus képességekkel rendelkező tematikus döntés támogató rendszerekre
      3. Összetett rendszerekkel realizált megoldások
        1. Az IDLAMS és az OO IDLAMS rendszer
        2. Az IPDS rendszer
        3. A LADSS rendszer
          1. A genetikus algoritmus
          2. Genetikus algoritmussal végrehajtott többcélú optimalizálás
      4. Az SDSS keretrendszerek típusai

  56. GIS alkalmazások II

    1. Intelligens gépjármű navigációs rendszerek

      1. Bevezetés

        1. (az amerikai) Nemzeti Intelligens Közlekedési Rendszer (ITS) Infrastruktúra

      2. A digitális út-térképek

        1. A GDF adatszabvány

      3. AVL (Automatic Vehicle Location = Automatikus Jármű Helymeghatározás)

        1. A GPS-DR szenzor integráció
        2. A száloptikás interferométeres giroszkóp
        3. A mikrogépészeti vibrációs giroszkóp
        4. A szenzor integrációt matematikailag támogató Kálmán szűrő
        5. A térkép illesztés (map matching)
        6. A mobil telefon rendszerek lehetőségei a pozícionálásban

      4. Távközlési technikák az ITS-ben

      5. Néhány AVL alkalmazás

  57. A 6. fejezet irodalomjegyzéke

    58. A tananyag eddig készült el, a további részeket elkészültük után azonnal felrakom

    Megjegyzéseit E-mail-en várja a szerző: Dr Sárközy Ferenc

előre a természetes sorrendben

Az oldal a szerző engedélyével, a GIS Figyelő által formailag módosított változat.
Az eredeti verzió itt található.