Bevezets Tematika Szmonkrs Irodalom 2021 02 21 1

Bevezetés • Tematika • Számonkérés • Irodalom 2021. 02. 21. 1

Objektumok definiálása Objektum osztály Attribútum Vektor Objektum Geometria Raszter 2021. 02. 21. 2

Tesszelációs felületek • Az elemeket a 2 (vagy 3) dimenziós térben, szabályos (vagy szabálytalan) sokszögekkel, folytatólagos (vagy rekurzív) felbontással írják le 2021. 02. 21. 3

Raszter alapú rendszerek • A terület egészét lefedő, 2 -dimenziós szabályos négyszögekkel történő folytatólagos felbontás. • Miért négyzet? (alakzatok távolsága, hasonló alakzatok létrehozása rekurzív módón) • Lefedő idomok: képelemek (pixelek) – Raszter alapú rendszerek jellemzője: a rendszer felbontása – Attribútumok a képelemekhez kapcsolódnak 2021. 02. 21. 4

A raszteres adatmodell elemei A cellák alaprajza sokféle lehet, négyzet, téglalap, hatszög, háromszög, stb. A gyakorlatban az egyszerű kezelhetősége miatt a négyzet alakú cellákat használják. Az egybevágó cellákat oszlopokból és sorokból álló mátrixba rendezzük, úgy hogy azok területünket hézag nélkül lefedjék. Ez a mátrix gyakorlatilag egy szabályos rácsháló, amelyet a vizsgált területre helyezünk. Minden cellát az sor és oszlopsorszáma azonosít. 2021. 02. 21. 5

Raszteres GIS - alapfogalmak • Az egybevágó cellákat oszlopokból és sorokból álló mátrixba rendezzük, úgy hogy azok területünket hézag nélkül lefedjék. • A mátrix gyakorlatilag egy szabályos rácsháló, amelyet a vizsgált területre helyezünk. Minden cellát az sor és oszlopsorszáma azonosít. 2021. 02. 21. 6

Felbontás, sor- és oszlopszám, cellaméret • A felbontás a cellamérettől, illetve a sor és oszlopszámtól, valamint a valós mérettől függ. • Alkalmazásfüggő • Számítása: – (Xmax-Xmin)/oszlopok száma – (Ymax-Ymin)/sorok száma 2021. 02. 21. 7

Alakzatok raszteres felbontása 2021. 02. 21. 8

Földrajzi jelenségek és ábrázolásuk raszteres modellben 1. Pontszerű jelenségek A pont jelenségek a raszteres adatmodellben egy cellával ábrázolhatóak, amely a legkisebb területi egység. Mivel a celláknak van területük, az ábrázolás pontossága a cella átlójának felének adódik. 2. Vonalas jelenségek A jelenséget kapcsolódó cellák sorozatával írhatjuk le. Nem elégséges felbontás esetén a különböző vonalak nem különíthetőek el egymástól. A teljes vizsgált területet, hasonlóan a pontszerű jelenségekhez, itt sem fedik le a jelenségek. 3. Területi vagy poligon jelenségek A jelenségeink az adott felbontás mellett több irányú kiterjedéssel rendelkeznek, ábrázolásuk egymással kapcsolódó cellákkal történik, ahol a cellahalmaz körvonalai a poligon körvonalait közelítik. Ezek a körvonalak azonban lépcsősek, és előfordulhat, hogy a valóságban egymással nem érintkező területek a modellben egymás mellé kerülnek. 2021. 02. 21. 9

Jelenségek ábrázolása raszteres modellben 2021. 02. 21. 10

Raszterállományok létrehozása 2021. 02. 21. 11

Raszterállományok létrehozása Egy pixelhez két érték is tartozik 2021. 02. 21. 12

Cellaérték • A cellaérték jelöli, hogy az adott cella által lefedett területen milyen jelenség a jellemző. Ez a jellemző egy szám, ami a jelenségre utal. Ez lehet egy a jelenséghez rendelt kód, de lehet tényleges mérési érték is (pl. tengerszint feletti magasság). 2021. 02. 21. 13

Cellaértékek megállapítása • A cellák értékeinek megállapításánál (raszterizálás) egy szabályos rácshálót helyezünk a vizsgált területre. Minden cellához hozzárendelünk egy értéket (cella érték), amely jellemzi az adott cellát. • Egy cellán belül több különböző jelenség is előfordulhat, ilyenkor a cellaérték megállapítása különböző módszerekkel történhet. – középponti jelenség választása (centroid), – uralkodó jelenség választása (predominant), – a legfontosabb jelenség választása (most important). 2021. 02. 21. 14

Értékadási módszerek 2021. 02. 21. 15

Folytonos jelenségek és ábrázolásuk • A folytonos jelenségek modellezésénél az un. középponti jelenség választása elv alapján adunk értékeket a raszterháló celláinak, azaz minden cella értéke a jelenségnek a cella középpontjában mért értékét mutatja. 2021. 02. 21. 16

Folytonos jelenségek és ábrázolásuk II. A nem cellaközéppontba eső értékek interpolálása • interpolálási módszerek – Ha ismert a jelenség értékeinek eloszlástípusa, akkor a köztes érték kiszámításához felhasználhatjuk jellemző eloszlásfüggvényt. – Nehézséget jelent, hogy a jelenségek a természetben általában nem mutatnak szabályos eloszlást, így a köztes értékek mindig csak közelítőek. • Legközelebbi szomszéd interpoláció (nearest neighbor) • Bilineáris interpoláció (bilinear) • tizenhat legközelebbi szomszédra (cubic convolution) 2021. 02. 21. 17

A nem cellaközéppontba eső z értékek interpolálása Legközelebbi szomszéd interpoláció (nearest neighbor) • Bilineáris interpoláció • tizenhat legközelebbi szomszéd • 2021. 02. 21. 18

Fizikai modellalkotás általános szempontjai • Méretcsökkentés (tömörítés) • Keresés optimalizálása (térbeli indexelés) • Adatszolgáltatás (adatok megjelenítése, leválogatása, interpolálása) 2021. 02. 21. 19

Sorkifejtő tárolás (Run-length code) • Ha a sorokban az egymás melletti cellák több esetben azonos értékekkel rendelkeznek, akkor használható ez a tömörítési módszer. Az azonos cellaértékeket csak egyszer tároljuk, megadva a sor számát, illetve azt, hogy hányadiktól hányadik oszlopig találhatjuk ezt az értéket. Elve az ábrán látható. 2021. 02. 21. 20

Négy-fa (Quad-tree) Rekurzív rasztertárolás 2021. 02. 21. 21