Post on 28-Feb-2020
GIS – pitanja studentski rad NN
1
Kolokvij će se održati 02. travnja 2009. u terminu predavanja
Kolokvij će se održati 01. travnja 2009. u terminu predavanja
1. Što je GIS i koje su njegove komponente (definicije,objasniti pojedine komponente) 2. Vrste GIS programa (objasniti ) 3. Rasterski model podataka ( rezolucija, slojevi, formati, prednosti, nedostaci) 4. Vektorski model podataka (elementi, struktura, prednosti, nedostaci) 5. Rezolucija slike (definicija i karakteristike) 6. DTM (pojam, terminologija) 7. DTM - elementi modeliranja (faze i objasniti svaku pojedinu) 8. Izrada DMT-a (metode prikupljanja točaka) 9. Struktura DMT (objasniti osnovne tipove strukture i njihova svojstva) 10. TIN (struktura, Delaunay triangulacija, prednosti i nedostaci u odnosu na GRID) 11. GRID (struktura, prednosti i nedostaci u odnosu na TIN) 12. Interpolacija i ekstrapolacija (matematički modeli) 13. Fotogrametrijske metode kao izvor podataka za GIS (digitalne aero kamere, senzori) 14. DOF (definicija, izrada) 15. True orthophoto (definicija, faze izrade) 16. Lidar (komponente) 17. Klasifikacija mjerenih podataka (first pulse – last pulse” metoda) 18. Slikovne korelacije (pojam, motivacija, princip i vrste slikovnih korelacija) 19. Osnovne metode slikovnih korelacija (objasniti, prednosti i nedostatci pojedinih metoda) 20. DBMS (pojam, svrha, funkcije- opisati, prednosti, nedostaci) 21. Vrste DBMS–a 22. Uzroci degradacije kvalitete podataka 23. Prikupljanje podataka ( kriteriji za odabir kvalitete, elementi kvalitete) 24. Odnos točnosti i preciznosti podataka 25. Rezolucija i uzorkovanje (odnos rezolucije i frekvencije uzorkovanja) 26. Prostorna točnost (elementi , apsolutno georeferenciranje) 27. Točnosti atributa
GIS – pitanja studentski rad NN
2
1. Što je GIS i koje su njegove komponente (definicije,objasniti pojedine
komponente)
GIS je skup softvera, hardvera, podataka, mreže, ljudi te procedura što kulminira
jednim računalnim sustavom za prikupljanje, pohranu, analizu te vizualizaciju
prostorno referenciranih podataka.
2. Vrste GIS programa (objasniti )
Profesionalni GIS - omogućuje prikupljanje podataka i njihovo ispravljanje,
administriranje geoprostorne baze podataka, napredne
metode obrade prostornih podataka i njihove analize, te ostale specijalizirane alate
Desktop GIS - osnovna namjena je korištenje postojećih podataka, a ne njihovo
stvaranje. Služe za izradu karata, izvještaja i dijagrama
Hand-held GIS - sustavi primjereni korištenju u pokretu
Component GIS - biblioteke funkcija i ostalih alata, koje služe programerima za
razvoj aplikacija specifične, ciljane primjene
GIS viewer - omogućavaju pregled i pretraživanje podataka u standardnim
formatima zapisa
Internet GIS - usmjeren ka prikazu i pretraživanju prostornih podataka
3. Rasterski model podataka ( rezolucija, slojevi, formati, prednosti, nedostaci)
Osnovni element su pixel ili voxel. U rasterskoj strukturi podataka za prikaz
prostornih podataka naša sposobnost da definiramo položaj u prostoru ograničena
je veličinom pixela. Rezolucije: Spektralna, radiometrijska, prostorna i
vremenska. Slojeve čine sve vrijednosti polja za određenu temu (moraju biti
kongruentni: isti položaj, ista matrica), npr DTM, tlak, zemljišta... Rasterski
formati zapisa: ADRG, BIL, BIP, DEM, PCX, SDTS, TIFF, GeoTIFF.
Prednosti Nedostatci
učinkovitost
jednostavnost slaganja
orijentiranost na daljinska
istraživanja
jednostavnost analiziranja
podataka
mogućnost izvođenja simulacija
dobro razvijena tehnologija
veliki opseg podataka
ograničena grafička kvaliteta
složenost nelinearnih
transformacija
4. Vektorski model podataka (elementi, struktura, prednosti, nedostaci)
Elementi su točka, linija i poligon. Veća točnost podataka. Strukture podataka
mogu biti špageti (CAD) (svaki prostorni objekt opisan je koordinatama i
parametarskim jednadžbama; Struktura špageta je vrlo ograničena za proučavanje
odnosa između objekata jer pojedini objekt ne ovisi o svom susjedu, zajedničke
stranice poligona su udvostručene, a lukovi se mogu sjeći bez presijecanja) i
GIS – pitanja studentski rad NN
3
topologija (u GIS-u se topologija koristi za zapisivanje i rukovanje odnosima
između objekata mrežne topologije (lukovi i čvorovi) i plošne topologije).
Prednosti Nedostatci
dobar prikaz objekata
kompaktnost modela
mogućnost primjene mrežne
topologije
geometrijska preciznost
mogućnost generalizacije
jednostavnost uređivanja
manji obim podataka
brži pristup podacima
složenost strukture podataka
kombiniranja su vremenski dugotrajna
tehnologija je još uvijek skupa (softver)
5. Rezolucija slike (definicija i karakteristike)
Rezolucija slike možemo definirati kao sposobnost slikovnog sustava da prepozna
razdvojeno različite detalje na slici. Glavne karakteristike instrumenata za
daljinska istraživanja su karakteristike u vidljivom i infracrvenom spektru :
Spektralna rezolucija, Radiometrijska rezolucija, Prostorna rezolucija i
Vremenska rezolucija.
6. DTM (pojam, terminologija)
DTM je statistička reprezentacija kontinuirane površine terena pomoću velikog
broja odabranih točaka sa poznatim X, Y i Z koordinatama u nadređenom
koordinatnom sustavu. DEM (apsolutne visine u nekom datum), DHM (=DEM),
DGM (digitalni model plohe terena, pretpostavlja poznavanje tijeka površine
terena između diskretnih točaka) i DTM (konceptualno najsloženiji=visine +
interpolacijska funkcija + ele. oblik. reljefa (bridovi, karakteristične točke)).
7. DTM - elementi modeliranja (faze i objasniti svaku pojedinu)
Faze: Izrada (prikupljanje podataka + uređivanje topoloških odnosa TIN ili
GRID), Manipulacija (ispravljanje grubih pogrešaka; filtriranjem se ističu
morfološke osobine; spajaju se susjedni DTM-ovi ), Interpretacija (izdvajanje
korisnih info: nagib, ekspozicija, zakrivljenost, površinsko otjecanje),
Vizualizacija (Interaktivna i Statična) i Aplikacija (za konkretne svrhe: vraća
visine, presjeci, interpolacija...)
8. Izrada DMT-a (metode prikupljanja točaka)
Metode: Jednolično skaniranje, progresivno opažanje, selektivno skaniranje,
složeno skaniranje i opažanje slojnica
9. Struktura DMT (objasniti osnovne tipove strukture i njihova svojstva)
U osnovi postoje 3 osnovna tipa strukture DMT:
1. Mreža nepravilnih trokutova TIN
2. Pravilna mreža GRID
3. Hibridna struktura
GIS – pitanja studentski rad NN
4
10. TIN (struktura, Delaunay triangulacija, prednosti i nedostaci u odnosu na
GRID)
Mreža nepravilnih trokuta; topologija se određuje Delaunay triangulacijom (trokut
s kružnicom i točkom negdje...). Za svaku točnu navode se koordinate te veze ka
susjednim točkama. Topološki elementi su čvorovi, bridovi i trokuti.
Prednosti Nedostatci
- morfološki oblici terena se prikazuju s
minimalnim
brojem karakterističnih točaka
(čvorova)
- gustoća čvorova se prilagođava
morfološkoj
razvedenosti terena
- detaljniji prikaz terena se postiže
jednostavnim
umetanjem dodatnih točaka te
Dealunay-triangulacijom
samo na zahvaćenom području
- strukturne linije definiraju uvjete
stranica u DT
- računski vrlo brza metoda, jer se ne
provodi
interpolacija, već se samo uređuju
topološki odnosi
među točkama
- relativno veliko zauzeće memorije po
čvornoj točki
(za svaku točku XYZ + adrese ka
susjednim točkama)
- problemi kod nepovoljne razdiobe
točaka
11. GRID (struktura, prednosti i nedostaci u odnosu na TIN)
Jednostavna matrična struktura. Topološki odnosi među podacima su implicitno
zadani pozicijom podatka (visine) u bazi. Dovoljno je pohranjivati samo jedan
podatak (visinu). Jednostavno i efikasno dohvaćanje susjednih elemenata.
12. Interpolacija i ekstrapolacija (matematički modeli)
Svaki DMT reprezentira se samo određenim brojem diskretnih podataka, bilo
visinama (GRID) bilo prostornim koordinatama (TIN). Visine na svim ostalim
pozicijama određuju se: Interpolacijom ili Ekstrapolacijom (unutar/izvan
područja referentnih točaka). Modeli: linearni (horizontalna i općenita ravnina,
bilinearna interpolacija), interpolacija s težinama 1/D, polinomska, kubični
spline te akima.
13. Fotogrametrijske metode kao izvor podataka za GIS (digitalne aero kamere,
senzori)
U pravilu CCD senzori (linijski ili matrični). Svaki element senzora ponaša se kao
pravi fotometar i moguće ga je precizno kalibrirati. Zbog relativno nestabilne
putanje leta aviona (u odnosu na satelit) neophodno je koristiti sustav
DGPS+IMU za određivanje elemenata vanjske orijentacije. Kod kamera s
GIS – pitanja studentski rad NN
5
plošnim CCD senzorima zadržan je isti matematički model preslikavanja kao i
kod klasičnih snimaka (centralna projekcija prostora). Nedostatci digitalnih
kamera: ograničena veličina senzora od 4k x 4k piksela do 9k x 9k te
nemogućnost pohrane i manipulacije velikom količinom podataka ukratkom
vremenu (nekoliko GB/sec). CCD-senzori su izvanredno pogodni za eliminaciju
zamućivanja snimke uslijed kretanja aviona (FMC). Ono se ovdje izvodi
elektroničkim putem, bez mehaničkih pomicanja. Što omogućava duža vremena
ekspozicije kod loših svjetlosnih uvjeta, te poboljšava odnos signal/šum. Treba
biti što veća prostorna rezolucija, efikasna eliminacija zamućenja uslijed kretanja,
dobra manipulacija podacima, poželjna multispektralnost. Proširenje vidnog polja
s više kamera uz vezne točke koje povezuju snimke (svi snimci imaju istu
perspektivu).
14. DOF (definicija, izrada)
DOF je perspektivno transformirana digitalna slika, kod koje su deformacije
uslijed centralne projekcije uklonjene duž neke unaprijed zadane plohe. Ako je
ploha ortofotografiranja horizontalna ili nagnuta dovijemo FOTOPLAN ili
redresiranu snimku. Ako je površina terena aproksimirana DTM-om rezultat je
ORTOFOTO. Aproksimiramo li tijek površine terena i postojeće objekte na
terenu plohom, koja prolazi kroz najviše točke za datu poziciju, rezultat je TRUE
ORTOFOTO. Izrada DOF-a je perspektivna transformacija slikovnog sadržaja u
ravninu ortofotografiranja i to: - projiciranjem pojedinog piksela sa snimke u
ortofoto (foreward projection) ili određivanje tonskih vrijednosti za svaki piksel
ortofota, obrnutom projekcijom tog piksela na snimak (backward projection).
Mozaiciranje je izrada ortofota većih područja spajanjem više rektificiranih
snimaka u jedinstveni prikaz. Spoj snimaka je obično područje malog kontrasta i
povoljne geometrije, a spojeni snimci trebaju imati ujednačene radiometrijske
osobine.
15. True orthophoto (definicija, faze izrade)
Digitalna slika, nastala kao rezultat perspektivnih transformacija radi ispravnog
prevođenja cjelokupnog sadržaja snimke u ortogonalnu projekciju. Uobičajeni
ortofoto se bazira na DTMu, koji ne uključuje i objekte iznad plohe terena
(zgrade, vegetacija, vijadukti, mostovi ...).
– ovi objekti se stoga ne preslikavaju ortogonalno u ravninu
ortofotografiranja, već i dalje sadrže deformacije centralne projekcije.
– mnogi važni detalji su zaklonjeni ovim objektima
Faze izrade: 1) Klasično ortofotografiranje pomoću DTM-a
2) Klasično ortofotografiranje pomoću DTM-a+DBM (zgrade)
3) Detekcija zaklonjenih područja
4) Dopuna sadržaja zaklonjenih područjima iz susjednih snimaka
16. Lidar (komponente)
Aktivni skener koji skenira poprečno od smjera leta, skenira se u nizovima s
poprečnim preklopom. Gustoća točaka ovisi o visini i brzini leta te brzini i kutu
skeniranja. Orijentacijske točke poželjne ali nisu neophodne. Mjere se udaljenost i
GIS – pitanja studentski rad NN
6
kut. Pozicija pola se interpolira za svaku mjerenu točku pomoću GPS i INS
mjerenja te parametara kalibracije sistema. Komponente su dakle: GPS, INS,
parametri kalibracije sustava, i naravno laserski skener (impulsni laser –
učestalost pulsiranja, skener – promjenjivi otklon i prijamnik – mjeri dt signala).
17. Klasifikacija mjerenih podataka (first pulse – last pulse” metoda)
Klasifikacija se provodi kako bi se izbjegle grube pogreške u interpretaciji
mjerenih podataka. Klasifikacija se provodi već za vrijeme izmjere odvojenom
zabilježbom prvog i zadnjeg impulsa. Prvi impuls omogućuje određivanje visine
vegetacije i objekata ili količine biomase, a zadnji impuls DTM.
18. Slikovne korelacije (pojam, motivacija, princip i vrste slikovnih korelacija)
Postupak određivanja slikovne pozicije nekog detalja na snimci, temeljem
njegove podudarnosti sa slikovnim uzorkom uzetim sa druge snimke ili unaprijed
definiranim u računalnoj bazi.
Motivacija je automatizirati zamorne i dugotrajne manualne postupke orijentacija
fot. snimaka (unutarnja, vanjska, relativna, apsolutna), ukloniti subjektivne
pogreške opažača iz procesa mjerenja, povećati točnost izmjere (veliki broj or i
veznih točaka, interpolacija unutar piksela) te povećati učinak (automatsko
opažanje aerotriangulacije i DMT-a).
Princip je sljedeći: u okolini tražene točke odabere se uzorak, a na drugoj snimci
se odabire područje jednakih dimenzija kao i uzorak i ispituje se podudarnost
tekstura.
Razlikujemo korelaciju baziranu na plošnim podacima i korelaciju baziranu na
osobinama tekstura.
19. Osnovne metode slikovnih korelacija (objasniti, prednosti i nedostatci
pojedinih metoda)
Razlikujemo korelaciju baziranu na plošnim podacima i korelaciju baziranu na
osobinama tekstura. Prva metoda uspoređuje razdiobu tonskih vrijednosti u
pojedinim dijelovima slike sa uzorkom uzetim iz druge slike ili iz računalne baze.
Nivo podudarnosti utvrđuje se računanjem koeficijenata korelacije ili
izjednačenjem po metodi najmanjih kvadrata.
Druga metoda uzima u obzir osobine tekstura. Izražajnost teksture u okolini neke
točke utvrđuje se tzv. interest-operatorom, i to za svaki piksel svake slike
neovisno o drugoj slici. Homologne točke se pronalaze na temelju pretpostavki o
relativnoj orijentaciji.
Kod računanja koeficijenta korelacije nije moguće kompenzirati geometrijske i
radiometrijske razlike uzorka i područja usporedbe, nije moguće ukloniti šum, i
nema ocjene točnosti. Korelacija po metodi najmanjih kvadrata je korelacija
unutar piksela (pretpostavlja relativnu orijentaciju) a koncept je minimalizirati
razlike sivotonskih vrijednosti između uzorka i područja usporedbe tako da se
parametri geom i radio transformacije odred izjednačenjem. Geometrijske
transformacije koje se koriste su Helmertova (4), afina (6), projektivna (8), ili
samo translacije i rotacija (3). Najčešća je afina. Radiometrijske transformacije
kompenziraju sivotonske razlike u svjetloći i kontrastu.
GIS – pitanja studentski rad NN
7
Kod korelacije zasnovane na osobinama tekstura Interest-operator izdvaja točke u
dig. slici čija okolina pokazuje jasno izraženu teksturu. Kod stereopripadnih
snimaka potrebno je samo naći homologne interest-točke (pretpostavljena rel.
orijentacija).
Korelacija prema plošnim podacima
– za svaki piksel moguće je odrediti podudarnost sa pikselom
neke druge slike (i naći onaj koji se najbolje podudara)
– ovisne o međusobnoj rotaciji i promjeni mjerila detalja koji se
uspoređuju
Koeficijent korelacije Metoda najmanjih kvadrata
– jednostavne i brze metode, lako se
implementiraju
– uobičajeno se koriste za približne
korelacije kod progresivnih
postupaka
– promjene svjetloće, kontrasta, mjerila
i rotacije nije moguće
uzeti u obzir
– nema ocjene točnosti!
– geometrijske i radiometrijske
nepodudarnosti, te šum u slici
moguće je ukloniti iz rezultata
– najtočnija metoda (točnost 1/5 do
1/10 piksela)
– računski zahtjevna metoda
Korelacjia prema osobinama tekstura
– korelacija je moguća samo na pikselima okruženim izražajnim
teksturama (omogućuje se i visoka točnost korelacije)
– invarijantne na rotaciju i promjene mjerila
– pouzdaniji kod većih perspektivnih razlika
– nešto manja točnost (1/2 do ¼ piksela)
20. DBMS (pojam, svrha, funkcije- opisati, prednosti, nedostaci)
Baze podataka sadrže prostorne i atrributne podatke o određenom području.
Najvažniji je i najkritičnijji dio svakog GIS-a zbog cijene izrade i održavanja te
utjecaja na sve analize. Mogu biti uređene u obliku datoteka ili DBMS.
DBMS je računalni program dizajniran radi organizacije efikasne pohrane i
pristupa podacima u bazi.
Funkcije DBMS:
• Model podataka
– Standardni modeli (integer, float, string, ...)
– Prostorni modeli (Točka, linija, površina, )
• Učitavanje podataka
– Alati za učitavanje podataka u standardne strukture, prilagodbu
formata i učitavanje podataka u složene strukture
• Indeksi
– strukture podataka za ubrzavanje pretraživanja
• Jezik za postavljanje upita u bazi – query language
– Najčešće standardni SQL (Structured/Standard Query Language)
• Sigurnost
– Kontrolirani pristup podacima
GIS – pitanja studentski rad NN
8
– Npr. Obični korisnik ima samo mogućnost uvida u dio podataka
(read-only access), dok GIS specijalist ima mogućnost uvida,
dodavanja i brisanja podataka u cjelokupnoj bazi (read-write
access)
• Kontrolirana nadopuna – upravljanje transakcijama
– Višekorisnički pristup podacima!
• Sigurnosno kopiranje i mogućnost vraćanja informacija
– Zaštita podataka kod kvara sustava, ili nenamjernih
(zlonamjernih) aktivnost
• Alati za administriranje baze
– Uspostava strukture baze (schema)
– Stvaranje i održavanje indeksa
– Davanje korisničkih prava pristupa
– Održavanje cjelovitosti baze
• Standardne aplikacije
– Programi za stvaranje, korištenje i administriranje baza
– Programi za izradu korisničkih sučelja za pristup i predstavljanje
podataka (forme i izvještaji)
• Sučelja za razvoj aplikacija
Prednosti DBMS Nedostatci DBMS
• Svi podaci su organizirani na jednom
mjestu – smanjuje se
redundantnost podataka
• Smanjeni troškovi održavanja zbog
bolje organizacije i smanjene
redundancije
• Softverske aplikacije postaju neovisne
o podacima – više aplikacija
može koristiti iste podatke
• Omogućeno dijeljenje podataka i
cjelokupni pregled podataka je
dostupan svim korisnicima podataka
• Standardizacija i osiguranje integriteta
podataka i pristupa podacima
• Bolja prilagođenost upravljanju sa
velikim brojem istovremenih
korisnika
• Cijena koštanja nabave, uspostave i
održavanja
• Veća efikasnost kod pojedinačnog
pristupanja podacima
– Kompleksni tipovi podataka i
struktura
– Moguće prilagoditi mehanizam
indeksiranja i pokazivača na podatke, te
algoritme pretraživanja specifičnoj
namjeni
• Trend naglog povećanja opsega i
složenosti geoprostornih baza:
– US National Image Mosaic – 25TB
– Earth Sat Global Landsat Mosaic sa
15m GSD – 6.5TB
– GB MasterMap – 150 miliona
vektora
21. Vrste DBMS–a
Prema načinu pohrane i manipulacije podacima:
• Relacijski (RDBMS)
– Sastoje se od skupa tablica – dvodimenzionalnih polja zapisa koji sadrže
atribute o promatranom objektu
– Jednostavan, fleksibilan i pouzdan koncept
• preko 95% podataka u RDBMS
GIS – pitanja studentski rad NN
9
– Nije moguće pohraniti cjelokupne objekte (složeniji tipovi podataka)
• Objektni (ODBMS)
– Omogućuje pohranjivanje i upravljanje objektima u bazi
– Moguće korištenje prostornih objekata, tonskih i video zapisa,
– Omogućuje složenije upite nad objektima – važno za GIS
– Tehnički najelegantnije rješenje, u praksi slabije zastupljeno zbog široke
upotrebe RDBMSa
– Neki komercijalni sotveri: Objectivity/DB, ObjectStore, Versant
• Objektno-relacijski (ORDBMS)
– Hibridni pristup – u osnovi relacijski model RDBMS
– dopunjena mogućnošću upravljanja sa cjelovitim objektima (svojstvima
i metodama)
– Najčešće korišteni u GIS primjenama
– Neki komercijalni programi: IBM DB2, Informix Dynamic Server,
Microsoft SQL server
22. Uzroci degradacije kvalitete podataka
• U teoriji kvaliteta podataka u GISu je kompromis između potreba i
cijene koštanja
• U praksi, osim odnosa potreba i cijene koštanja često je važno
koji podaci su već dostupni, odnosno mogu se prikupiti u
razumnom vremenu.
• Uzroci koji mogu uzrokovati kašnjenja u prikupljanju podataka
mogu biti npr.
– snijeg u zimskom periodu - onemogućava snimanja iz zraka i satelita
– magla i naoblaka onemogućavaju bilježenje zračenja u vidljivom
dijelu spektra sa satelita.
– skeniranje i vektorizacija karata preko DGU prati tempo i plan dotoka
financijskih sredstava
– pravne i administrativne prepreke i ograničenja pri korištenju
podataka koje može utvrditi vlasnik podataka.
• Svaki od ovih faktora mogu umanjiti kvalitetu stvarnih podataka u
odnosu na originalno predviđene
23. Prikupljanje podataka ( kriteriji za odabir kvalitete, elementi kvalitete)
Općenito kriteriji za odabir razine kvalitete prikupljenih podataka su:
1. Potrebe
2. Troškovi
3. Dostupnost
4. Vremenski okvir
GIS – pitanja studentski rad NN
10
Elementi kvalitete
Kvantitativni Kvalitativni
1. Pozicijska točnost
2. Atributna točnost
3. Vremenska točnost (aktualnost)
4. Logička konzistentnost
5. Potpunost
1. Svrha
2. Način korištenja
3. Porijeklo
24. Odnos točnosti i preciznosti podataka
TOČNOST - opisuje podudarnost mjerene vrijednosti sa stvarnom vrijednosti
mjerene veličine
PRECIZNOST - izražava ponovljivost mjerenja pri mjerenju neke veličine.
Preciznost je u GIS-u limitirana samo na mjerne instrumente i metode, a izražava
se kod mjerenja značajnim znamenkama kojima se opisuje mjerena veličina.
Točnost se izražava intervalom u kojem se očekuje pojava stvarne vrijednosti
mjerene veličine (npr. 101.21±0.05m).
25. Rezolucija i uzorkovanje (odnos rezolucije i frekvencije uzorkovanja)
Rezolucija opisuje minimalnu veličinu objekta koja može biti prikazana (obično
vezana uz mjerilo karte), a frekvencija uzorkovanja opisuje prostornu ili
vremensku gustoću mjerenja. Vremenska frekvencija utvrđena je vremenskim
trajanjem najkraćeg događaja. Obično su direktno povezani ali u suštini različiti
pojmovi; možemo imati veliku rezoluciju ali malu prostornu frekvenciju
uzorkovanja.
26. Prostorna točnost (elementi, apsolutno georeferenciranje)
Kod klasičnih karata je obrnuto proporcionalna mjerilu. Kod digitalnih problem
predstavlja mješanje podataka iz različitih izvora različite točnosti.
Prema ISO2001 elementi prostorne točnosti su:
Apsolutna ili vanjska točnost
- Bliskost iskazanih koordinatnih vrijednosti stvarnim
vrijednostima ili prihvaćenim vrijednostima kao stvarnim
Relativna ili unutarnja točnost
- Bliskost relativnih pozicija objekata u skupu podataka njihovim
stvarnim relativnim pozicijama ili prihvaćenim kao stvarnim
Rasterska prostorna točnost
- Bliskost pozicije rasterskog podatka njegovoj stvarnoj poziciji ili
poziciji prihvaćenoj kao stvarnoj
Apsolutno georeferenciranje smješta objekte upravo onako kako su smješteni na
terenu, prema referentnom koordinatnom sustavu. Točnost se provjerava
usporedbom pohranjene pozicije sa pozicijom prihvaćenom kao stvarnom (stvarna
pozicija se najčešće određuje neovisnim mjerenjem više točnosti). Relativna
točnost se provjerava usporedbom pohranjene pozicije sa “stvarnom” relativnom
pozicijom.
Rasterski podaci se geometrijski predočavaju matricom.
GIS – pitanja studentski rad NN
11
– Pozicija svake ćelije se može provjeriti prema stvarnim pozicijama
– Rasterski podaci se isto transformiraju u referentni koordinatni
sustav i uspoređuju sa referentnim stvarnim koordinatama objekata
27. Točnosti atributa
Prikladan način za prikazivanje točnosti klasifikacije atributnih podataka je
postotak ispravnih odnosno neispravnih klasifikacija
– npr. 99% svih objekata je ispravno klasificirano
S obzirom na njihovu točnost kvantitativni atributi se tretiraju kao i prostorni
podaci. Točnost numeričkih atributa se verificira usporedbom sa slučajno
odabranim pravim vrijednostima i izražava standardnim odstupanjem i
sistematskim pogreškama. Točnost svih atributnih podataka trebala bi biti
kodirana u bazi (rijetko zbog troškova i jer nije potrebno).
Može se pohraniti na dva načina:
- u obliku atributa koji sadrže npr. RMS (kvantitativni
podaci)
- u obliku posebnog sloja (kvalitativni podaci)
Kao i kod prostornih podataka, točnost atributa razmatra se u odnosu prema
specificiranoj točnosti za određenu svrhu korištenja podataka.
ISO2001 preporuča elemente za određivanje atributne točnosti:
Ispravnost klasifikacije (matrica konfuzije)
Ispravnost nekvantitativnih atributa (s aktualnim podacima)
GIS – pitanja studentski rad NN
12
2. KOLOVIJ
1. Što je topologija? – strogo govoreći dio matematike koji istražuje ona svojstva
geometrijskih likova koja su invarijantna na neprekidna preslikavanja.
2. Centroid - je položaj centra jedno ili dvodimenzionalnog (2D)entiteta.
3. Nabrojati vrste i tipove topologije- čvorna mrežna... opisati pojedina tip topologije i
primjer za svaki tip; čvorna – semafor; poligonske - županija, općina; mrežna - mreža
ulica
4. Kako se izražavaju topološki odnosi u GIS-u? Topološki odnosi kao što su povezanost,
susjedstvo i relativni položaj obično se izražavaju kao odnosi između čvorova, linija i
poligona.
5. Topološke analize? – topologija se uvijek ćeli analizirati, analiza mrežne topologije,
6. Nabrojati analize - najkraći put, optimalne rute, otpor, metoda poplavljivanja;
7. Analiza poligonske topologije - kreiranje koridora, overlay;
8. Što je koridor - Koridori (eng. buffer) služe definiranju prostorne blizine. Koridori se
sastoje od jednog ili više poligona unaprijed određene širine oko točaka, linija ili
područja.
9. Što je overlay – Prekrivanje je stavljanje jednog na drugi dvaju ili više skupova podataka
registriranih u zajedničkom koordinatnom sustavu.
10. Kreiranjem koje topologije autodesk map postavlja čvorove topologije na krajevima i
presjecima - mrežna topologija
11. Geometrijski i objektni podaci u tablicama - u A-mapu: Resistance, perimetar, area,
direction
1. Što je reljef - Pod reljefom podrazumijevamo skup najrazličitijih oblika Zemljine površine
– ravnine i neravnine, uzdignuća i udubljenja.
2. Na koje načine se prikazuje reljef – kote, izohipse, hipsometrijskom skalom boja,
šrafurom, crtežom stijena, signaturama.
3. Na čemu je naglasak kod suvremenenih metoda - na točnosti i na zornijem
sagledavanju reljefa
4. Što je karta izohipsa - je karta na kojoj kojoj linije spajaju točke jednakih visina.
5. Sto je hipsomatrijska karta - je karta zemljišnih oblika prikazanih pomoću
hipsometrijske skale, najčešće bojama koje stvaraju dojam prostornosti.
6. Sto je sjenčanje - tehnika za poboljšanje prikaza reljefa u 2,5D ili 3D prikazu prostornih
podataka.
Predavanja
7. Objasnite barem tri funkcije za uređivanje geometrijskih podataka koje podržavaju
većina GISova - brisanje dupliciranih linija, učvoravanje prekriženih objekata, brisanje
kratkih objekata, učvoravanje u jedan čvor
8. Na kojima se razinama podaci mogu analizirati –
GIS – pitanja studentski rad NN
13
- Podaci u tablicama atributa poredani su za prezentaciju u izvještajima ili za upotrebu u
drugim računalnim sustavima.
- Operacije se obavljaju na geometrijskim podacima, na način pretraživanja ili u svrhu
računanja.
- Aritmetičke, Booleove i statističke operacije obavljaju se u tablicama atributa
- Geometrija i tablice atributa
9. Od kojih se faza sastoji analiza podataka? Izbor podataka i provedba analize
10. Podatke možemo izabrati ovisno o - geografskom položaju i tematskom sadržaju
11. Definicije aritmetičkih operacija – aritmetičke operacije se izvode na atributnim i
geometrijskim podacima (npr: zbrajanje, oduzimanje, množenje…)
12. Definicije logičkih operacija - Logičke operacije su: algebra skupova (npr: veće, manje,
jednako) i Boolleova algebra (npr: I, ILI, NE, NILI)
13. Definicije statističkih operacija – Statističke operacije se izvode na atributnim
podacima i nekim tipovima geometrijskih operacija (npr: zbroj, max, min, standardna
devijacija, distribucija frekvencija)
14. Definicije geometrijskih operacija - to su uobičajene aritmetičke operacije pri
računanju: udaljenosti, površina, obujmova i smjerova.
15. Izrada izvještaja – izvješće se izrađuje u formatu koji podržava većina GIS-eva ili u
formatu koji korisnik sam definira, u većini slučajeva je jednostavno. Autodesk Map
može upotrijebiti za izdavanje izvješća grafičkih i tekstualnih informacija u tekstualnoj
datoteci.
16. Pretraživanje na kartama - Podaci s karata mogu se pretraživati upotrebom posebnih
kriterija, za to namijenjenog jezika za pretraživanje ili SQL-a, može se pretraživati po
položaju, svojstvima, objektnim podacima, SQL.
17. Klasifikacija – atributi se grupiraju prema granicama koje je postavio korisnik.
18. Reklasifikacija – je promjena atributnih vrijednosti bez promjene geometrije.
Pitanja Ines - ponedjeljak
Topologija - strogo govoreći dio matematike koji istražuje ona svojstva geometrijskih likova koja
su invarijantna na neprekidna preslikavanja.
Pretraživanje karata - Podaci s karata mogu se pretraživati upotrebom posebnih kriterija, za to
namijenjenog jezika za pretraživanje ili SQL-a, može se pretraživati po položaju, svojstvima,
objektnim podacima, SQL.
Koridori - Koridori (eng. buffer) služe definiranju prostorne blizine. Koridori se sastoje od
jednog ili više poligona unaprijed određene širine oko točaka, linija ili područja.
Mrežna topologija - je opis linearne mreže pomoću veza (links) i čvorova (nodes). Primjeri
mrežne topologije su mreža cjevovoda, rijeka, ulica, te električna mreža.
GIS – pitanja studentski rad NN
14
Čvorna topologija - definira međusobni odnos čvorova (točkastih objekata). Pri analizama se
čvorne topologije često upotrebljavaju u kombinaciji s drugim topologijama. Primjeri čvorne
topologije su ulične svjetiljke, prometna signalizacija, bunari, naftne bušotine itd.
Poligonska topologija - određuje poligone koji predstavljaju zatvorena područja kao što su
zemljišne čestice i okruzi popisa pučanstva. Primjeri su karte upotrebe zemljišta, političke
granice, dijelovi grada.
Analiziranje karte s pomoću topologije u autodesk mapu - Topologija u Autodesk Mapu je
skup objekata i objektnih podataka koji definiraju odnos među tim objektima. AutoCAD Map
podržava tri tipa topologije: čvornu (node), mrežnu (network) i poligonsku (polygon)
Analiza podataka se sastoji od – izvora podataka i analize odabranih podataka
Podaci se mogu odabrati ovisno o – geografskom položaju i tematskom sadržaju
Što se izražava u postotcima? - preklapanje (overlap)
Kako se umeće točka u poligon? – točkama u poligonima se pridružuju atributi poligona u koji
su postavljene, a mogu se postaviti na 3 načina: točka unutar poligona, točka na rubu poligona i
točka izvan poligona.
Postupci u integriranim analizama podataka i opisati jedan od njih? – određivanje problema,
prilagođavanje podataka geometrijskim operacijama, izvršavanje geometrijskih operacija,
prilagođavanje atributa na analizu, izvođenja analize atributa, procjena rezultata, redefiniranje i
pokretanje novih analiza, prikazivanje konačnih rezultata. Prikazivanje konačnih rezultata je
najbolje predstaviti u lako čitljivim kartama i pisanim izvješćima.
Frekvencija? – broj posebnih vrijednosti ili vrijednosti koji se svrstavaju u razrede.
Za što se upotrebljavaju distribucije frekvencija? – Za izradu histograma.
Histogram? – grafički prikaz razdiobe frekvencija diskretne varijable.
topologija u autocadu sve vrste
2.5 D prikaz
topoloski odnosi
analiza podataka(7faza)
odabir podataka
operacije
geometrijske operacije
centroid
izvjestaj opis
GIS – pitanja studentski rad NN
15
Doći će nešto iz topologije, definicija, vrste, opisati svaku, navesti primjer svake(semafori,
trigonometri)
Grana matematike svojstva koja su invarijntna pri trasfomacijama
Kako se izražavaju topološki odnosi u gis-u? poput susjedstva itd.
Topološka analiza.
Analitz mrežne topologije,
Nabrojiti te neke analize (najkraæi put, optimalni put)
Flood i one druge šeme,
Analiza poligonske. koridor (overlay i buffer)
Kreiranjem koje topologije autodesk postavlja èvorove na krajevima i skorosvugdi - mrežna
Objektni podaci, u tablicama, id èvora, poèetni èvor - završni èvor, otpor
Što je reljef?
Na koje načine prikazujemo reljef? -kote, šrafure, sjenèanje, izohipse
Na èemu na nagalsak? Naglasak na prikazu reljefa? Na prikazima točnosti ili vizualizaciji
Sve one primjere pogledat
Analiza podataka - faze
Funkcije za ureðivanje crteža u gis-u
Definicije logièkih operacija, itd.
Izrada izvještaja, pretraživanje podataka, složene operacije klasifikacija
Reklasifikacija i ostalu ekipu
12. Očekujte pitanja iz topologije –tri prezentacije iz vježbi –uređivanje podtake u
autodeske, topološke analize i modeliranje- nema puno
13. Što je topologija? – grana matematike koja se bavi nekim invarijantnim ....
14. Nabrojati vrste i tipove topologije- čvorna mrežna... opisati pojedin tip topologije i
primjer za svaki tip –čvorna- semafor poligonske-županija, općina mrežna- mreža ulica
GIS – pitanja studentski rad NN
16
15. Kako se izražavaju topološki odnosi u GIS-u? Topološki odnosi poput susjedstva,
pripadnosti. Odnosi izraženi između točaka
16. Topološke analize? –topologija se uvijek ćeli analizirati, analiza mrežne topologije,
nabrojati analize-najkraći put, optimalni put, metoda poplavljivanja; analiza poligonske
topologije- kreiranje koridora, overlay; što je koridor; što je overlay. I to je to
17. Kreiranjem koje topologije autodesk map postavlja čvorove topolgije na krajevima i
presjecima- mrežna topologija
18. Geometrijski i objektni podaci u tablicama- u A-mapu. Imamo resistance
11 vježbe
19. Štp je reljef
20. Na koje načine se prikazuje refljef
21. Na čemu je naglasak kod suvremenenih metoda- ili na točnosti ili na vizualizacijia
22. Što je karta izohipsa što je hipsomatrijska karta što je sjenčanje
23. Objasnite barem tri funkcije za uređivanje geometrijskih podataka koje podržavaju
većina GISova-brisnjae dupliciranih linija, učvoravanje prekriženih objekata.....
24. Na kojima se razinama podaci mogu analizirati-analize tematskih podataka, analize
geometrijskih podataka....
25. Od kojih se faza sastoji analiza podataka? Izbor podataka i provedba analize
26. Podatke možemo izabrati ovisno o temi i položaju- u ovisnosti o čemu izabiremo
podatke
27. Definicije aritmetičkih ,logičkih statističčkih oprecija
28. Izrada izvještaja, pretraživanje
29. Klsafikicija reklasifikacija, reklasifikacije
GIS – pitanja studentski rad NN
17
Kolokvij će se održati 01. travnja 2009. u terminu predavanja
28. Što je GIS i koje su njegove komponente (definicije,objasniti pojedine
komponente)
•USGS (United States Geological Survey): In the strictest sense, a GIS is a computer
system capable of assembling, storing, manipulating, and displaying geographically
referenced information, i.e. data identified according to their locations.
•ESRI (Earth Science Research Institute): GIS is a system of computer software,
hardware and data, and personal to help manipulate, analyze and present information
that is tided to spatial data.
•INHS (Illinois Natural History Survey): A Geographic Information System (GIS) is an
organized collection of computer hardware, software, geographic data, and personnel
designed to capture, store, update, manipulate, analyze, and display all forms of
geographically referenced information. This System allows users to perform very
difficult,
time consuming, or otherwise impractical spatial analyses.
•Hardware, uredaji koji fizicki izvršavaju odredene GIS-operacije (racunalo,
digitalizator, ploter, ..)
• Software, skup naredbi racunalu radi izvršavanja GIS-operacija (upravljanje podacima,
prostorne analize i vizualizacije)
• Podaci, kljucni element GIS-a, sadrže eksplicitne prostorne reference (koordinate) ili
implicitne prostorne reference (adresa, poštanski broj, broj statistickog kruga, ime ulice...
• Ljudi – najaktivnija komponenta – bavi se dizajnom, programiranjem, posluživanjem i
upravljanjem GIS-om
• Procedure, vezane uz upravljacki aspekt GISa, važne radi osiguravanja visoke kvalitete
GIS-a (kontrola kvalitete, nacini izvještavanja, kontrolne tocke.. )
• Mreža, omogucava brzu komunikaciju i razmjenu digitalnih informacija. (Internet)
29. Vrste GIS programa (objasniti )
• Professional GIS
- omogucuje prikupljanje podataka i njihovo ispravljanje, administriranje geoprostorne
baze podataka, napredne metode obrade prostornih podataka i njihove analize, te ostale
specijalizirane alate ( ESRI ArcInfo, Samllworld )
• Desktop GIS
- osnovna namjena je korištenje postojecih podataka, a ne njihovo stvaranje. Služe za
izradu karata, izvještaja i dijagrama (ESRI ArcView, Intergraph GeoMedia, MapInfor
professional, Clark Lab's Idrisi,
• Hand-held GIS
- sustavi primjereni korištenju u pokretu (Autodesk Onsite, ESRI ArcPad, and
Smallworld Scout.)
• Component GIS
- biblioteke funkcija i ostalih alata, koje služe programerima za razvoj aplikacija
specificne, ciljane primjene (Blue Marble Geographic GeoObjects, and MapInfo MapX.)
GIS – pitanja studentski rad NN
18
• GIS viewer
- omogucavaju pregled i pretraživanje podataka u standardnim formatima zapisa (ESRI
ArcExplorer, Intergraph's
GeoMedia, and MapInfo's ProViewer.)
• Internet GIS
- usmjeren ka prikazu i pretraživanju prostornih podataka (Autodestk MapGuide, ESRI
ArcIMS, Intergraph GeoMedia Web Map, and MapInfo MapXtreme. )
30. Rasterski model podataka ( rezolucija, slojevi, formati, prednosti, nedostaci)
Rasterska struktura podataka jedna je od najjednostavnijih struktura podataka.
Rasterski tip podataka prikazuje objekt podijeljenu u niz jedinica, svaka prikazuje jednaki
dio objekta.
Jedinice najcešce koriste cetverokutni oblik i nazivaju se polja.
Polja su organizirana u redove i stupce i nazivaju se grid ili mreža.
Mrežu karakterizira ishodište, orijentacija, i velicina rasterskog polja
Podrucje je prekriveno mrežom polja i cini matricu.
Pojedino polje u dvodimenzionalnom podrucju naziva se - pixel.
Pojedino polje u trodimenzionalnom podrucju naziva se - voxel.
Geometrija takvog elementa (mreža tocaka ili pixel) dana je redom ili stupcem koji
definira taj element, pomakom u odnosu na prvi gornji lijevi pixel i rezolucijom mreže.
Geometrijska tocnost je ogranicena rezolucijom polja.
Rezolucija rasterske slike ovisi o veličini pixela. Područje koje svaki pixel predstavlja
varira od nekoliko metara do kilometara i naziva se rezolucija mreže.
Rezolucija slike možemo definirati kao sposobnost slikovnog sustava da prepozna
razdvojeno različite detalje na slici.
Spektralna rezolucija
Radiometrijska rezolucija
Prostorna rezolucija
Vremenska rezolucija
U vecini slucajeva , pojedinacna vrijednost pridružena je svakom polju.
• Zajedno sve te vrijednosti cine layer, sloj
• Baza podataka sadrži mnogo slojeva
• Uobicajeno zahtjeva tocna ujednacenje
- svaki layer mora biti kongruentan svim ostalima
- mora postojati identicni broj redova i stupaca
- identican položaj na karti
Kako su podaci razlicite vrijednosti pohranjujemo ih u razlicitim slojevima.
Može postojati mnogo slojeva za isto podrucje.
Topološki objekti mogu se prikazati samo nizom istovjetnih pixela.
Rasterski formati zapisa: ADRG - BIL-BIP-DEM-PCX-SDTS
TIFF- GeoTIFF
OPERACIJE SA RASTERSKIM PODACIMA
• Geometrijska transformacija
• Radiometrijska transformacija
• Algebarska transformacija
GIS – pitanja studentski rad NN
19
• Makro operacija
31. Vektorski model podataka (elementi, struktura, prednosti, nedostaci)
Vektor je vrijednost s pocetnim koordinatama, pridruženim pomakom i smjerom.
Pri opisivanju prostornih podataka pomocu vektora pretpostavljamo kako se element
može nalaziti na bilo kojoj lokaciji, bez položajnih ogranicenja koje namece raster.
Vektorska struktura podataka bazirana je na osnovnom tockastom elementu cija lokacija
je poznata do izabrane tocnosti.
Izbor geometrije u unutar vektorskog prikaza ovisi od lokalnog ili georeferenciranog
koordinatnog sustava.
GEOREFERENCIRANJE je dovodenje objekata u vezu s koordinatnim sustavima ili
povezivanju tocaka na terenu s njihovim bazama podataka
Vektorski prikaz upotrebljava se kad je potrebna veca položajna tocnost.
U takvoj bazi podataka važna je topološka procedura, odnosno definiranje prve, druge …
zadnje tocke.
U poligonskoj strukturi svaki sloj u bazi podataka podijeljen je u niz poligona
Svaki poligon pridružen je bazi podataka kao niz lokacija koje definiraju granice svakog
zatvorenog poligona u posebnom koordinatnom sustavu. Svaki poligon pohranjen je kao
posebno svojstvo.
Osnovni slikovni elementi su :
Tocka je definirana svojim koordinatama x i y, te brojem tocke
Linija je definirana koordinatama pocetne i krajnje tocke x1, y1, x2, y2 i brojem linije
Poligon je definiran koordinatama svih tocaka koje cine zatvorenu liniju x1, y1, x2, y2,
… xn, yn.
Tocke, linije i poligoni mogu se povezati sa atributnim podacima
odabir objekata koji ce se prikazati kao tocke/cvorišta ovisi o mjerilu kartografskog
prikaza
kod velikog mjerila pojedine zgrade u gradu su opisane tockama kod malog mjerila se
tockama opisuju gradovi
STRUKTURA VEKTORSKIH PODATAKA
Vektorski podaci pojavljuju se pri razlicitim tehnikama prikupljanja podataka.
Prostorni podaci mogu se organizirati u dvije vrste strukture:
špageti
GIS – pitanja studentski rad NN
20
topologija
ŠPAGETNA STRUKTURA PODATAKA
Svaki prostorni objekt opisan je koordinatama i parametarskim jednadžbama (pravac,
kružnica, krivulja itd.)
Cesto se naziva i CAD struktura jer je vrlo ucinkovita za dizajn i kartografiju
Struktura špageta je vrlo ogranicena za proucavanje odnosa izmedu objekata jer pojedini
objekt ne ovisi o svom susjedu
Zajednicke stranice poligona su udvostrucene, a lukovi se mogu sjeci bez Presijecanja
Špagetna struktura podataka upotrebljava se kako bi opisali podatke digitalne karte sa
objektima koji se
presijecaju.
Linije, nezavršena podrucja, dvostruko digitalizirana i slicne granice izmedu susjednih
podrucja
Podaci se slažu nalik špagetima.
TOPOLOGIJA
Topologija je grana matematike koja se bavi prostornim odnosima geometrijskih objekata
U GIS-u se topologija koristi za zapisivanje i rukovanje odnosima izmedu objekata
mrežne topologije
plošne topologije
mrežne topologije
to je struktura podataka koja opisuje veze izmedu razlicitih lukova koji cine mrežu
koristi se za pretraživanje kao npr. traženje optimalnog puta i slicno
lukovi su orijentirani, a odnosi (pocetak i kraj) mogu se spremiti na 2 nacina:
topologija lukova – kod koje svaki luk zna pocetnu i krajnju tocku
topologija cvorova – kod koje svaki cvor poznaje pocetne i krajnje lukove
plošne topologije
to je struktura podataka koja opisuje odnose izmedu razlicitih poligona stvarajuci sloj koji
se može analizirati i kombinirati s drugim
obicno takoder sadrži mrežu topologije kod koje svaki luk nosi
informacije o poligonima s lijeve i desne strane
GIS – pitanja studentski rad NN
21
32. Rezolucija slike (definicija i karakteristike)
Rezolucija slike možemo definirati kao sposobnost slikovnog sustava da prepozna
razdvojeno razlicite detalje na slici.
Glavne karakteristike instrumenata za daljinska istraživanja su karakteristike u vidljivom
i infracrvenom spektru :
Spektralna rezolucija
Radiometrijska rezolucija
Prostorna rezolucija
Vremenska rezolucija
Spektralna rezolucija
Odnosi se na raspon spektralnih boja.
Razliciti materijali na zemlji razlicito reflektiraju svjetlost.
Te spektralne karakteristike definiraju spektralni položaj i spektralnu osjetljivost vezanu
za odredeni materijal.
Uporaba cijelog niza spektralnih boja je neophodna kako bi razlicite ciljeve pravilno
interpretirali na sliici dobivenoj daljiinskim istraživanjima..
Radiometrijska rezolucija
Odnosi se na broj digitalnih slojeva koji su upotrijebljeni kako bi prikazali podatke
prikupljene senzorom.
Uglavnom je prikazana kao binarni broj neophodan za pohranu sloja maksimalne
vrijednosti.
GIS – pitanja studentski rad NN
22
Na primjer podaci dobiveni Landsat-om podijeljeni su u 256 slojeva što je predstavljeno
sa 8 bit-a.
Prostorna rezolucija slike
definirana je kroz razlicite kriterije:
Geometrijska svojstva slike
Sposobnost razlikovanja tocaka
Sposobnost ponavljanja mjerenja u odredenim razmacima istih ciljeva
Sposobnost mjerenja spektralnih svojstava malih objekata
Vrijednost pridružena pixelu opisuje tematsku vrijednost pixela i naziva se atribut.
Atribut pridružen polju opisuje tematsku informaciju: visinu, pokrov, tip tla…
33. DTM (pojam, terminologija)
“DTM je statisticka reprezentacija kontinuirane površine terena pomocu velikog broja
odabranih tocaka sa poznatim X, Y i Z koordinatama u nadredenom koordinatnom
sustavu”
• DEM (Digital Elevation Model):
pojam elevacije obuhvaca mjerenje visine iznad odredenog datuma, tj. apsolutnu visinu
neke tocke u modelu.
sastoji se od dvodimenzionalne matrice visina, koje su rasporedene u pravilnom
pravokutnom ili šesterokutnom rasteru
termin je raširen u engleskom govornom podrucju
• DHM (Digital Height Model)
Ukoliko se visina i elevacija smatraju sinonimima DHM = DEM
termin je u upotrebi u njemackom govornom podrucju
• DGM (Digital Ground Model)
digitalni model plohe terena
pretpostavlja poznavanje tijeka površine terena izmedu diskretnih tocaka
osim pojedinacnih tocaka obuhvaca i oblik te parametre interpolacijske funkcije
• DTM (Digital Terrain Model)
• konceptualno najsloženiji pojam
• obuhvaca ne samo visine i interpolacijsku funkciju, vec i ostale elemente oblikovanja
reljefa (bridovi, karakteristicne tocke)
• RACUNALNA APSTRAKCIJA TERENA – vjerna stvarnosti do odredenog stupnja
generalizacije
• obuhvaca i izedene podatke o plohi terena (nagib, ekspozicija, zakrivljenosti, vidljivost,
...)
34. DTM - elementi modeliranja (faze i objasniti svaku pojedinu)
Modeliranje pomocu DTMa može se opcenito podijeliti u 5 odvojenih faza odnosno
zadataka:
- Izrada
- Manipulacija
- Interpretacija
- Vizualizacija
GIS – pitanja studentski rad NN
23
- Aplikacija
Izrada se provodi u dvije faze:
• prikupljanje podataka za DTM
• Digitalizacija slojnica
• Fotogrametrijske metode (ukljucujuci konvencionalne i digitalne zracne i satelitske
snimke i scene)
• Terenska izmjera (tahimetrija, GPS)
2. uredivanje topoloških odnosa medu podacima
• ovisno o strukturi DTMa
• implicitno – GRID struktura
• eksplicitno – TIN struktura
Manipulacija
• Modificiranje i poboljšavanje DTMa, te izvodenje privremenih, pomocnih modela
• Postupci manipulacije ukljucuju ispravljanje, filtriranje i spajanje DTM-ova, kao i
postupke konverzije DTM strukture (TIN u GRID i obrnuto)
• Ispravljanjem se korigiraju grube pogreške
• Filtriranje omogucava gladenje i isticanje morfoloških detalja pomocu nisko- i
visokopropusnih filtera. Gladenjem se takoder reducira kolicina detalja, te tako i velicina
datoteke za pohranu DTMa.
• Susjedne DTM datoteke nekog podrucja mogu se povezati u jedinstvenu datoteku
postupkom spajanja
Interpretacija
• Analiza DTMa, izdvajanje korisnih informacija
-omogucava automatizirano izdvajanje geomorfoloških
informacija metodama kvantitativne analize DTMa. Ovakove
informacije se direktno koriste u mnogim primjenama
upravljanja prostornim resursima.
- Interpretacijom DTMa se mogu izdvajati parametri:
a) generalne geomorfometrije (gradijent nagiba, ekspozicija,
zakrivljenosti)
b) specificne geomorfometrije (analiza površinskog otjecanja)
Vizualizacija
• Graficki prikaz DTMa i izvedenih informacija
• Vrlo veliku kolicinu prostornih informacija, sadržanih u DTMu možemo najefikasnije
neposredno prihvatiti i analizirati ukoliko ih pretocimo u graficki oblik. U osnovi postoje
dva tipa vizualizacija DTMa:
1. Interaktivna vizualizacija – omogucuje potpun doživljaj modela, te provjeru njegovih
znacajki, kroz interaktivan uvid u model.
2. Staticna vizualizacija – omogucuje uvid u model na jedinstven, unaprijed definiran
nacin.
Aplikacije
• Razvoj odgovarajucih aplikacija za specificne svrhe
• Moderne prostorne aplikacije, danas su gotovo nezamislive bez DTM-tehnologije. U
njima DTM-tehnologija ispunjava slijedece tipicne zadatke:
• vraca Z za zadano (X,Y)
• za zadano polje (X,Y,Z) tocaka, nalazi plohu kojom se utvrduje Z kao funkcija (X,Y)
GIS – pitanja studentski rad NN
24
• nalazi presjecnicu DTMa i matematicki definirane plohe, najcešce ravnine – pri
automatskom generiranju profila
• interpolira slojnice
• utvrduje medusobno dogledanje tocaka DTMa – važno pri projektiranju mreže
odašiljaca
• nalazi volumen izmedu dvaju DTM-ova.
• racuna geomorfološke parametre (nagib, ekspozicija, zakrivljenosti, ...)
35. Izrada DMT-a (metode prikupljanja točaka)
Točke se prikupljaju digitalizacijom slojnica, fotogrametrijskim metodama
(konvencionalne i digitalne zračne i satelitske snimke i scene, lasersko skaniranje) ili
terenskom izmjerom (tahimetrija, GPS).
Digitalizacija slojnica na osnovu topografskih karata:
- aktualnost sadržaja uvjetovana aktualnošću topografske karte
- vrlo nepovoljna razdioba gustoće točaka
- prikaz je kartografski obrađen (generaliziran)
- jednostavna i jeftina metoda unosa podataka
Fotogrametrijska metoda:
- poluautomatske i automatske metode
- najčešće se direktno opažaju točke za DTM, te se još dopunjuju strukturnim linijama
- gustoća prikupljanja se prilagođava konkretnom projektu i morfološkim osobinama
terena (progressive sampling)
- zahtjeva se dobra optička vidljivost terena sa snimališta
GPS, tahimetrija:
- najtočnije metode ali prikladne samo za vrlo mala područja i jako ograničen broj točaka
Na osnovu satelitskih scena:
- pasivni sustav (SPOT, LANDSAT)
- aktivni sustav InSAR (JERS, SRTM)
36. Struktura DMT (objasniti osnovne tipove strukture i njihova svojstva)
Osnovni tipovi strukture: mreža nepravilnih točaka TIN, pravilna mreža i hibridna
struktura.
Mreža nepravilnih trokutova TIN:
- topološki odnosi među točkama uređuju se Delaunay triangulacijom (DT)
- u bazi podataka potrebno je za svaku točku eksplicitno navesti njen položaj (XYZ) te
veze ka susjednim točkama (adrese- putem pokazivača)
Pravilna mreža GRID:
- jednostavna (matrična) struktura
- topološki odnosi među podacima su implicitno zadani pozicijom podatka (visine) u bazi
- dovoljno je pohranjivati samo jedan podatak (visinu)
- vrlo jednostavno i efikasno dohvaćanje susjednih elemenata
- prikaz u memoriji računala
Hibridna struktura:
GIS – pitanja studentski rad NN
25
- kombinacija mreže nepravilnih trokutova i pravilne mreže
37. TIN (struktura, Delaunay triangulacija, prednosti i nedostaci u odnosu na
GRID)
Osnovni topološki elementi TIN strukture su čvorovi, bridovi i trokutovi. Postupak
Delaunay triangulacije: bilo koje 3 točke spoje se u trokut i opiše mu se kružnica.
Prednosti Delaunay triangulacije:
- morfološki oblici terena prikazuju se s minimalnim brojem karakterističnih točaka
(čvorova)
- gustoća čvorova prilagođava se morfološkoj razvedenosti terena
- detaljniji prikaz terena postiže se jednostavnim umetanjem dodatnih točaka te Delaunay
triangulacijom samo na zahvaćenom području
- strukturne linije definiraju uvjete stranica u Delaunay triangulaciji
- računski vrlo brza metoda jer se ne provodi interpolacija već se samo uređuju topološki
odnosi među točkama
Nedostaci Delaunay triangulacije:
- relativno veliko zauzeće memorije po čvornoj točki (za svaku točku XYZ+adrese ka
susjednim točkama)
- problemi kod nepovoljne razdiobe točaka
38. GRID (struktura, prednosti i nedostaci u odnosu na TIN)
GRID je pravilna mreža i imaj jednostavnu (matričnu) strukturu. Topološki odnosi među
podacima su implicitno zadani pozicijom podatka (visine) u bazi. Dohvaćanje susjednih
elemenata vrlo je jednostavno i efikasno.
Prednosti u odnosu na TIN je i malo zauzeće memorije po čvornoj točki i nema problema
kod nepovoljne razdiobe točaka.
Malo je glupo pitanje jer nema izravnog odgovora u slideovima pa jedino da se još
poveže sa prethodnim gdje pišu prednosti TINa.
39. Interpolacija i ekstrapolacija (matematički modeli)
Svaki DMT reprezentira se samo određenim brojem diskretnih podataka, bilo visinama
bilo prostornim koordinatama. Visine na svim ostalim pozicijama određuju se
interpolacijom (unutar područja referentnih točaka) i eksrapolacijom (izvan područja
referentnih točaka).
Linearni postupci interpolacije: horizontalna ravnina (visina najbliže točke ili aritmetička
sredina), općenita ravnina (ravna ploha na temelju 3 točke, koristi se kod TIN
interpolacije), bilinearna interpolacija (umeće se hiperbolički paraboloid između datih
točaka).
Interpolacija s težinama koje su funkcije udaljenosti: visina na nekoj točki X određuje se
na osnovu visina susjednih datih točaka, pri čemu svaka data točka utječe na interpoliranu
visinu obrnuto proporcionalno udaljenosti od točke X (X je točka na kojoj interpoliramo
visinu)
Inverted Distance Weighted: dobri rezultati interpolacije samo kod dovoljno gustog i
GIS – pitanja studentski rad NN
26
pravilnog rasporeda datih točaka; pri nepravilnom rasporedu pojavljuju se pogreške pri
interpolaciji u vidu nepostojećih vrhova i udolina (stvarni vrhovi su erodirani a depresije i
kanali su zapunjeni)
Polinomska i spline interpolacija:
- bazira se na upotrebi polinoma višeg stupnja i bilinearnih ili bikubičnih elastičnih mreža
(Spline) uz minimizaciju drugih derivacija (mjera zakrivljenosti) na čvornim točkama
- veći opseg računanja
- stupanj glađenja interpolirane plohe kontrolira se elasticitetom spline-funkcije
- moguće su oscilacije između ćvornih točaka
40. Fotogrametrijske metode kao izvor podataka za GIS (digitalne aero kamere,
senzori)
U pravilu se koriste CCD senzori (linijski ili matrični). Linearna karakteristika prijenosa
intenziteta svjetla u element veličine. Svaki element senzora ponaša se kao pravi
fotometar i moguće ga je precizno kalibrirati. Imaju veći dinamički opseg (više nijansi
sivog između crnog i bijelog) u odnosu na film. Fotokemijski postupci u tamnoj komori
nadomješteni su postupcima digitalne obrade slike- daleko veće mogućnosti manipulacije
sadržajem.
Linijski senzori: HRSC-A(X), ADS 40
Kamere s plošnim CCD-senzorima: UltraCam Vexcel, Digital Mapping Camera Z/I
Imaging
Kod kamera s plošnim CCD-senzorima zadržan je isti matematički model preslikavanja
kao i kod klasičnih snimaka (centralna projekcija prostora).
CCD-senzori su izvanredno pogodni za eliminaciju zamućivanja snimke uslijed kretanja
aviona, ono se izvodi elektroničkim putem, bez mehaničkih pomicanja što omogućava
duža vremena ekspozicije kod loših svjetlosnih uvjeta te poboljšava odnos signal/šum.
Velika osjetljivost CCD-senzora uz duža vremena ekspozicije rezultira velikom
radiometrijskom dinamikom- više od 12 bita pri digitalizaciji.
Glavni nedostaci kamera sa plošnim CCD-senzorima su tehnološka ograničenja u
proizvodnji CCD-senzora odgovarajuće veličine (nedostatak se nastoji umanjiti
korištenjem više kamera da bi se povećalo vidno polje) i nemogućnost pohrane i
manipulacije velikom količinom podataka u kratkom vremenu.
41. DOF (definicija, izrada)
DOF je perspektivno transformirana digitalna slika, kod koje su deformacije uslijed
centralne projekcije uklonjene duž neke unaprijed zadane plohe.
Ako se pri ortofotografiranju površina terena aproksimira digitalnim modelom terena
rezultat je ortofoto.
DOF je negeneraliziran i intuitivan prikaz svih osobina terena, te prirodnih i umjetnih
objekata na njemu, vidljivih u momentu ekspozicije s aktualnog snimališta.
Izrada digitalnog ortofota- projiciranje:
- perspektivna transformacija slikovnog sadržaja u ravninu ortofotografiranja: projiciranje
svakog pojedinog piksela sa snimke u ortofoto; određivanje tonskih vrijednosti za svaki
piksel ortofota obrnutom projekcijom tog piksela na snimak
GIS – pitanja studentski rad NN
27
- kod različitih programa za ortofotografiranje u pravilu se implementira perspektivna
transformacija obrnutom projekcijom: svaki piksel ortofota se interpolira iz
odgovarajućih susjednih piksela na snimku već pri projiciranju; projicira se samo
neophodan broj piksela
Izrada digitalnog ortofota- mozaiciranje:
- izrada ortofota većih područja zahtjeva spajanje više rektificiranih snimaka u
jedinstveni prikaz, mozaiciranje
- određivanje linije spajanja: manualne i automatske metode; spoj treba biti neprimjetan
te najčešće prolazi područjima malog kontrasta, neizražajne teksture i minimalnih razlika
u geometriji preslikavanja detalja
- radiometrijsko ujednačavanje: spojeni snimci trebaju imati ujednačene radiometrijske
osobine
- lokalno ublažavanje radiometrijskih razlika duž linija spajanja: unutar područja
preklopa analizira se sadržaj i nastoje se napraviti blagi tonski prijelazi između spojenih
snimaka
42. True orthophoto (definicija, faze izrade)
pravi ortofoto (TRUE ORTHOPHOTO)
• uobicajeni ortofoto se bazira na DTMu, koji ne ukljucuje i objekte iznad plohe terena
(zgrade, vegetacija, vijadukti, mostovi ...)
– ovi objekti se stoga ne preslikavaju ortogonalno u ravninu ortofotografiranja, vec i dalje
sadrže deformacije centralne projekcije.
– mnogi važni detalji su zaklonjeni ovim objektima
pravi ortofoto – faze izrade
• digitalna slika, nastala kao rezultat perspektivnih transformacija radi ispravnog
prevodenja cjelokupnog sadržaja snimke u ortogonalnu projekciju.
Digitalni ortofoto nr. 22
A) uobicajena tehnika ortofotografiranja pomocu DTMa
B) uobicajena tehnika ortofotografiranja pomocu DTMa + DBM (digitalni model zgrada)
C) detekcija zaklonjenih podrucja (uklonjena pogreška dvostrukog preslikavanja)
D) Dopuna sadržaja u zaklonjenim podrucjima pomocu susjednih
43. Lidar (komponente)
LIDAR (engl. Light Detection And
Ranging) tehnologija bazira se na
poznavanju brzine svjetlosti i uskom
koherentnom snopu laserske zrake koju
uređaj emitira u prostor. LASER (engl.
Light Amplification by Stimulated Emission
of Radiation) naziv je za optičku napravu
koja emitira koherentni snop fotona. Zraka
GIS – pitanja studentski rad NN
28
se kreće brzinom svjetlosti, te se odbija od
fizičke prepreke i vraća u prijamnik koji se
nalazi u uređaju iz kojeg je i odaslana.
Uređaj mjeri vrijeme potrebno pulsu
laserske zrake da napravi putovanje do
prepreke i nazad do senzora.
Udaljenost = (Brzina svjetlosti x izmjereno vrijeme leta laserskog pulsa) / 2
1. Laser emitira optički puls
2. Puls (zraka) se reflektira od objekta i vraća u prijamnik uređaja
3. Precizan mjerač vremena mjeri vrijeme između trenutka odašiljanja i
primitka signala
4. Iz izmjerenog vremena izračunava se udaljenost korištenjem gore
navedene formule.
Korištenjem udaljenosti i kuteva tj, razmaka između izmjerenih točaka, svaka
od njih može biti prezentirana u prostoru sa svojim prostornim 3D
koordinatama. Ovisno o uređaju i njegovoj namjeni, kontinuirano i brzo
mjerenje takvih točaka predstavlja prostorno skeniranje. Takva metoda kao
konačan rezultat predstavlja točan i precizan 3D model prostora koji pronalazi
u praksi vrlo široku potrebu i primjenu u različitim praktičnim i znanstvenim
disciplinama.
Komponente po Gajskom:
•Polarno odredivanje na osnovu mjerene udaljenosti i kuta skaniranja
•Pozicija pola se interpolira za svaku mjerenu tocku pomocu GPS i INS mjerenja te
parametara kalibracije sistema
44. Klasifikacija mjerenih podataka (first pulse – last pulse” metoda)
objekti na površini terena onemogucuju prolaz mjernog signala do površine
• da bi se izbjegle grube pogreške u interpretaciji mjerenih podataka provodi se
klasifikacija, i to u pravilu najprije analizom vremenske karakteristike primljenog signala
(“First pulse – Last pulse” – metoda)
“First pulse – last pulse” metoda
• klasifikacija se provodi vec za vrijeme izmjere odvojenom zabilježbom prvog i zadnjeg
GIS – pitanja studentski rad NN
29
impulsa
•prvi impuls omogucuje odredivanje:
Visine vegetacije, objekata ...
Kolicine biomase, digitalnih
modela zgrada...
• zadnji impuls : DTM
45. Slikovne korelacije (pojam, motivacija, princip i vrste slikovnih korelacija)
Korelacija
– medusobni odnos, uzajamna zavisnost, povezanost u harmonicnu cjelinu (B., Klajic)
– statisticka meduovisnost dviju velicina
• Slikovna korelacija
– postupak odredivanja slikovne pozicije nekog detalja na snimci, temeljem njegove
podudarnosti sa slikovnim uzorkom uzetim sa druge snimke ili unaprijed definiranim u
racunalnoj bazi
Motivacija
• automatizirati zamorne i dugotrajne manualne postupke orijentacija fot. snimaka
– unutarnja, relativna, apsolutna i vanjska orijentacija
• ukloniti subjektivne pogreške opažaca iz procesa mjerenja
• povecati tocnost fot. izmjere
– interpolacija unutar piksela (LSM)
– opažanje velikog broja paralaktickih, veznih i orijentacijskih tocaka
• povecati ucinak
– automatsko opažanje aerotriangulacije
– automatsko opažanje DMTa
GIS – pitanja studentski rad NN
30
Princip
• u okolini tražene tocke odabere se uzorak
• na drugoj snimci se odabire podrucje jednakih dimenzija kao i uzorak i ispituje se
podudarnost tekstura
46. Osnovne metode slikovnih korelacija (objasniti, prednosti i nedostatci
pojedinih metoda)
Osnovne metode
• Korelacija bazirana na plošnim podacima
– usporeduje razdiobu tonskih vrijednosti u pojedinim dijelovima slike sa uzorkom
uzetim iz druge slike ili iz racunalne baze
– nivo podudarnosti utvrduje se:
• racunanjem koeficijenta korelacije
• izjednacenjem po metodi najmanjih kvadrata
– može se provoditi u jednoj ili dvije dimenzije
Slikovne korelacije u GISu 7
• Korelacija bazirana na osobinama tekstura
– izražajnost teksture u okolini neke tocke utvrduje se tzv. interest-operatorom, i to za
svaki piksel svake slike neovisno o drugoj slici
– homologne tocke se pronalaze na temelju pretpostavki o relativnoj orijentaciji
47. DBMS (pojam, svrha, funkcije- opisati, prednosti, nedostaci)
• Baze podataka koje sadrže prostorne podatke o odredenom podrucju
i temi
• Najvažniji, najkriticniji dio svakog operabilnog GISa zbog:
– cijene koštanja izrade i održavanja takve baze (podaci)
– utjecaja na sve analize, modeliranja i odluke
• Baze podataka mogu fizicki biti realizirane u obliku:
– Datoteka
– Posebnih specijaliziranih programa za upravljanje bazama podataka DBMS (Data Base
Management System)
• Danas se uglavnom koriste kombinacije datoteka i DBMS za pohranjivanje skupova
podataka
Prednosti DBMS
- U odnosu na tradicionalni sustav datoteka su:
• Svi podaci su organizirani na jednom mjestu – smanjuje se redundantnost podataka
• Smanjeni troškovi održavanja zbog bolje organizacije i smanjene redundancije
• Softverske aplikacije postaju neovisne o podacima – više aplikacija može koristiti iste
podatke
GIS – pitanja studentski rad NN
31
• Omoguceno dijeljenje podataka i cjelokupni pregled podataka je dostupan svim
korisnicima podataka
• Standardizacija i osiguranje integriteta podataka i pristupa podacima
• Bolja prilagodenost upravljanju sa velikim brojem istovremenih Korisnika
Nedostaci DBMS-a
• Cijena koštanja nabave, uspostave i održavanja
• Veca efikasnost kod pojedinacnog pristupanja podacima
– Kompleksni tipovi podataka i struktura
– Moguce prilagoditi mehanizam indeksiranja i pokazivaca na podatke, te algoritme
pretraživanja specificnoj namjeni
• Trend naglog povecanja opsega i složenosti geoprostornih baza:
– US National Image Mosaic – 25TB
– Earth Sat Global Landsat Mosaic sa 15m GSD – 6.5TB
– GB MasterMap – 150 miliona vektora
Sustav za upravljanje bazama (DBMS)
• Racunalni program dizajniran radi organizacije efikasne pohrane i pristupa podacima u
bazi.
Funkcije DBMSa:
• Model podataka
– Standardni modeli (integer, float, string, ...)
– Prostorni modeli (Tocka, linija, površina, )
• Ucitavanje podataka
– Alati za ucitavanje podataka u standardne strukture, prilagodbu formata i ucitavanje
podataka u složene strukture
• Indeksi
– strukture podataka za ubrzavanje pretraživanja
Funkcije DBMSa (2):
• Jezik za postavljanje upita u bazi – query language
– Najcešce standardni SQL (Structured/Standard Query Language)
• Sigurnost
– Kontrolirani pristup podacima
– Npr. Obicni korisnik ima samo mogucnost uvida u dio podataka (readonly access), dok
GIS specijalist ima mogucnost uvida, dodavanja i brisanja podataka u cjelokupnoj bazi
(read-write access)
• Kontrolirana nadopuna – upravljanje transakcijama
– Višekorisnicki pristup podacima!
• Sigurnosno kopiranje i mogucnost vracanja informacija
– Zaštita podataka kod kvara sustava, ili nenamjernih (zlonamjernih) Aktivnosti
Funkcije DBMSa (3):
• Alati za administriranje baze
– Uspostava strukture baze (schema)
GIS – pitanja studentski rad NN
32
– Stvaranje i održavanje indeksa
– Davanje korisnickih prava pristupa
– Održavanje cjelovitosti baze
• Standardne aplikacije
– Programi za stvaranje, korištenje i administriranje baza
– Programi za izradu korisnickih sucelja za pristup i predstavljanje podataka (forme i
izvještaji)
• Sucelja za razvoj aplikacija (Application Programming Interface - API)
– Nadopunjuju funkcionalnost standardnih aplikacija prilagodbama za specificne poslove
Vrste DBMSa:
Prema nacinu pohrane i manipulacije podacima:
• Relacijski (RDBMS)
– Sastoje se od skupa tablica – dvodimenzionalnih polja zapisa koji sadrže atribute o
promatranom objektu
– Jednostavan, fleksibilan i pouzdan koncept
• preko 95% podataka u RDBMS
– Nije moguce pohraniti cjelokupne objekte (složeniji tipovi podataka)
• Objektni (ODBMS)
– Omogucuje pohranjivanje i upravljanje objektima u bazi
– Moguce korištenje prostornih objekata, tonskih i video zapisa,
– Omogucuje složenije upite nad objektima – važno za GIS
– Tehnicki najelegantnije rješenje, u praksi slabije zastupljeno zbog široke
upotrebe RDBMSa
– Neki komercijalni sotveri: Objectivity/DB, ObjectStore, Versant Geoprostorne baze
podataka u GISu nr. 7
Vrste DBMSa (2):
• Objektno-relacijski (ORDBMS)
– Hibridni pristup – u osnovi relacijski model RDBMS
– dopunjena mogucnošcu upravljanja sa cjelovitim objektima (svojstvima
I metodama)
– Najcešce korišteni u GIS primjenama
– Neki komercijalni programi: IBM DB2, Informix Dynamic Server, Microsoft SQL
server
Idealni geoprostorni ORDBMS bi trebao imati slijedeca svojstva:
– SQL interpreter dopunjen za prostorne tipove podataka i funkcije
– Optimizaciju upita i pretraživanja (query optimizer)
– Jezik dopunjen sa funkcijama upita nad prostornim tipovima podataka
– Indeksiranje po atributima prostornih tipova
– Pohranjivanje velike kolicine raznorodnih prostornih podataka
– Mogucnost vremenski
48. Vrste DBMS–a
Djele se prema načinu pohrane i manipulacije podacima na:
1. Relacijski (RDBMS)
GIS – pitanja studentski rad NN
33
– Sastoje se od skupa tablica – dvodimenzionalnih polja zapisa koji sadrže atribute o
promatranom objektu
– Jednostavan, fleksibilan i pouzdan koncept
– preko 95% podataka u RDBMS
– Nije moguće pohraniti cjelokupne objekte (složeniji tipovi podataka)
2. Objektni (ODBMS)
– Omogućuje pohranjivanje i upravljanje objektima u bazi
– Moguće korištenje prostornih objekata, tonskih i video zapisa,
– Omogućuje složenije upite nad objektima – važno za GIS
– Tehnički najelegantnije rješenje, u praksi slabije zastupljeno zbog široke upotrebe
RDBMSa
– Neki komercijalni sotveri: Objectivity/DB, ObjectStore, Versant
3. Objektno-relacijski (ORDBMS)
– Hibridni pristup – u osnovi relacijski model RDBMS koji je dopunjen mogućnošću
upravljanja sa cjelovitim objektima (svojstvima i metodama)
– Najčešće korišteni u GIS primjenama
– Neki komercijalni programi: IBM DB2, Informix Dynamic Server, Microsoft
49. Uzroci degradacije kvalitete podataka
Pošto precizniji i točniji podaci više koštaju, radi se kompromis između njihove kvalitete
i cijene (ak mi netrebaju podaci do na stotinku milimetra neću ih kupovat pošto su skuplji
od nepreciznijih), naravno u obzir treba i uzeti vrijeme potrebno za skupljanje podataka
(prek zime se nemre snimat iz zraka, u vidljivom spektru smetaju oblaci pri snimanju,
podaci DGU-a ovise o dotoku novaca, i pravne prepreke i ograničenja)
50. Prikupljanje podataka ( kriteriji za odabir kvalitete, elementi kvalitete)
Kriteriji su potreba, troškovi, dostupnost i vremenski okvir.
Kvantitativni elementi kvalitete su pozicijska točnost (da je nekaj tam di treba biti),
atributna točnost (da umjesto rijeke nije cesta), vremenska točnost (aktualnost – da nije
ucrtana cesta koja je zrušena u drugom svjetskom ratu), logička konzistentnost
(topologija), potpunost. A postoje i ne-kvantitativni: svrha, način korištenja i porijeklo, a
oni su indirektna posljedica točnosti podataka.
51. Odnos točnosti i preciznosti podataka
TOČNOST - opisuje podudarnost mjerene vrijednosti sa stvarnom vrijednosti mjerene
veličine
PRECIZNOST - izražava ponovljivost mjerenja pri mjerenju neke veličine.
• U GISu se preciznost limitira samo na mjerne instrumente i metode
• Kod mjerenja se preciznost uglavnom deklarira značajnim znamenkama kojima se
opisuje mjerena veličina
– npr. 110.230m znači da je udaljenost mjerena sa mm preciznošću.
• Svakako je moguće mjeriti visokom preciznošću i dobiti prilično netočan rezultat
• Točnost se izražava intervalom u kojem se očekuje pojava stvarne vrijednosti mj.
velicine (npr. 101.21±0.05m)
52. Rezolucija i uzorkovanje (odnos rezolucije i frekvencije uzorkovanja)
• Prostorna rezolucija – minimalna veličina objekta koji može biti prikazan (povezana sa
mjerilom)
GIS – pitanja studentski rad NN
34
• Učestalost uzorkovanja – prostorna i vremenska gustoća mjerenja
• Uobičajeno su prostorna rezolucija i frekvencija uzorkovanja snažno direktno povezani,
ali su u principu oni različiti (npr. kod rasterskih podataka, pikseli mogu biti malih
dimenzija ali veće međusobne udaljenosti, a vektorski podaci mogu sadržavati male
objekte opisane sa jednom ili nekoliko točaka)
Iz niske rezolucije slijedi -> slabija točnost, daleko od stvarne vrijednosti, veća je
generalizacija i veće su površine
53. Prostorna točnost (elementi , apsolutno georeferenciranje)
Kod karata točnost obrnuto proporcionalna mjerilu (veće mjerilo -> manja točnost), kod
digitalnih podataka podaci su u mjerilu 1:1, a došli su iz više izvora i različite su točnosti,
a ako nisu dovoljno točni nekad je jeftinije izmjerit nove.
Prema ISO2001 prostorna točnost obuhvaća slijedeće elemente:
1. Apsolutna ili vanjska točnost
- Bliskost iskazanih koordinatnih vrijednosti stvarnim vrijednostima ili prihvaćenim
vrijednostima kao stvarnim.
2. Relativna ili unutarnja točnost
- Bliskost relativnih pozicija objekata u skupu podataka njihovim stvarnim relativnim
pozicijama ili prihvaćenim kao stvarnim
3. Rasterska prostorna točnost
- Bliskost pozicije rasterskog podatka njegovoj stvarnoj poziciji ili poziciji prihvaćenoj
kao stvarnoj
Apsolutno georeferenciranje prostorno smješta objekte upravo onako kako su smješteni
na terenu, prema referentnom koordinatnom sustavu
• Točnost se provjerava usporedbom pohranjene pozicije sa pozicijom prihvaćenom kao
stvarnom.
– “Stvarna” pozicija se najčešće određuje neovisnim mjerenjem više točnosti
• Relativna točnost se provjerava usporedbom pohranjene pozicije sa “stvarnom”
relativnom pozicijom
• Rasterski podaci se geometrijski predočavaju matricom.
– Pozicija svake ćelije se može provjeriti prema stvarnim pozicijama
– Rasterski podaci se isto transformiraju u referentni koordinatni sustav i uspoređuju sa
referentnim stvarnim koordinatama objekata
54. Točnosti atributa
U praksi je točnost atributnih podataka podjednako važna kao i prostorna iako je
zapostavljena.
• ISO preporuča slijedeće elemente za definiranje točnosti atributnih podataka:
1. Ispravnost klasifikacije
• Usporedba klasa dodijeljenih objektima ili njihovim atributima sa stvarnim stanjem
(usporedba sa terenom “Ground Truth Reference Data Set)
2. Ispravnost nekvantitativnih atributa
• Atributni podaci su često osnova klasifikacije. Ispravnost klasifikacije se utvrđuje
usporedbom klasifikacije sa opisom svake klase
GIS – pitanja studentski rad NN
35
• Kvaliteta stoga ovisi o dobrom opisu klasa i dobro uvježbanom osoblju koje izvodi
klasifikacije
• Pogreške u klasifikaciji mogu biti ponekad uzrokovane i jednostavnim pogreškama
pretraživanja i sortiranja. Objekt tipa A stavljen u klasu B. ( Npr. Stambena zrada može
lako biti klasificirana kao gospodarska, ukoliko je nejasan kriterij razdvajanja ovih dviju
klasa)
• Struktura klasa može biti pogrešna, npr. Nema klase C za objekte koji sadrže elemente i
klase A i klase B.
• Tocnost se izražava postotkom dobro klasificiranih podataka
• Vjerojatne pogreške u klasifikaciji se izražavaju matricno