Technologie numeryczne w kartografii. Paweł J. Kowalski

Transkrypt

1 Technologie numeryczne w kartografii Paweł J. Kowalski

2 Tematyka mapy numeryczne bazy danych przestrzennych systemy informacji geograficznej

3 Mapa = obraz powierzchni Ziemi płaski matematycznie określony uogólniony przedstawiony za pomocą znaków Mapa numeryczna zapisana w postaci cyfrowej wg alfabetu binarnego {0, 1} na nośniku magnetycznym optycznym lub w pamięci komputera zamieniona na postać graficzną na ekranie monitora lub drukarce Mapa

4 Mapa numeryczna Modele zapisu danych geometrycznych analogowy model dwuwymiarowy (mapa) modele punktowe prosty model wektorowy topologiczny model wektorowy model rastrowy

5 Model rastrowy Zapis tablicy dwuwymiarowej Element Zapis a w, k, n w a w,k k

6 Prosty model wektorowy Zapis par współrzędnych Obiekt Zapis A x 1, y 1 B x 1, y 1, x 2, y 2,..., x n, y n C x 1, y 1, x 2, y 2,..., x n, y n, x 1, y 1 A B n C 1 C 2 B 1 B 2 C n

7 Obraz rastrowy Element obrazu piksel Cechy obrazu rozdzielczość (pixels per inch) głębokość (liczba bitów składowych piksela)

8 Dokument wektorowy Typy znaków punkt linia powierzchnia Cechy grafiki wielkość barwa deseń orientacja kształt

9 Struktura mapy numerycznej Warstwa tematyczna =dokument specyficzny dla danego programu =pakiet plików w systemie operacyjnym Mapa zestaw warstw kompozycja graficzna dokument zbiorczy

10 Bazy danych Baza danych: model fragmentu rzeczywistości Struktury baz danych: hierarchiczne relacyjne obiektowe System zarządzania (DBMS): definiowanie danych, przetwarzanie i udostępnianie, kontrola wszelkich procesów w jakich uczestniczą dane + narzędzia administrowania i zabezpieczania danych

11 Sprzęt komputerowy Jednostka centralna procesor, pamięć operacyjna Urządzenia wejściowe klawiatura, mysz, digimetr, skaner, mikrofon, kamera CCD Pamięci masowe dyski twarde, dyskietki, płyty CD-ROM Urządzenia wyjściowe monitor, drukarka/ploter, głośniki

12 Oprogramowanie Programy graficzne do obrazów rastrowych: Corel Photo-Paint, Adobe PhotoShop, PaintShop Pro,... do grafiki wektorowej: CorelDRAW, Adobe Illustrator, Micrografx Designer,... Programy CAD/CAM/CAE AutoCAD, MicroStation, CadCore,... Systemy informacji geograficznej Intergraph MGE, GeoMedia ESRI Arc/Info, ArcView, MapInfo Professional, Vertical Mapper AutoCAD Map, MicroStation Geographics systemy baz danych

13 CorelDRAW 9.0 Program graficzny Wykorzystywany do kreślenia rysunków wektorowych i przygotowania do druku Wyposażony w narzędzia rysowania i przekształcania grafiki oraz separacji barwnej

14 MicroStation 5.0 Program z grupy CAD/CAE (Computer Aided Design / Egineering) Wykorzystywany do projektowania architektonicznego, konstrukcji maszyn, inżynierii przemysłowej, kartografii Wyposażony w narzędzia wprowadzania i edycji danych graficznych

15 MapInfo 6.0 Professional Program z grupy desktop GIS Zastosowania: wszelkie dziedziny wykorzystujące informacje odniesione do przestrzeni geograficznej Wyposażony w typowe narzędzia zarządzania mapą cyfrową i zintegrowaną bazą danych z możliwością rozbudowy

16 Systemy informacji geograficznej System pozyskiwania, weryfikacji, gromadzenia, integrowania, przetwarzania i udostępniania danych przestrzennych (o przestrzeni geograficznej) Baza danych geometrycznych i opisowych + oprogramowanie do zarządzania strukturą bazy i danymi + specjalistyczna obsługa

17 Klasyfikacja systemy informacji przestrzennej Spatial Information Systems systemy informacji geograficznej Geographic Information Systems systemy informacji terenowej Land Information Systems systemy informacji meteorologicznej systemy monitoringu środowiska systemy informacji topograficznej systemy katastralne systemy zarządzania przedsiębiorstwem

18 Wprowadzanie danych Pomiary bezpośrednie (w tym GPS) Pomiary zdalne (teledetekcja satelitarna) Przetwarzanie materiałów analogowych na postać cyfrową skanowanie digitalizacja wektoryzacja (ręczna, nadzorowana, automatyczna) Dostęp do rozległych baz danych (Internet)

19 Analizy przestrzenne Pomiary (kartometria) Selekcja wg warunków zdefiniowanych opisowo wg warunków zdefiniowanych topologicznie Reklasyfikacja i agregacja danych grupowanie, elementy generalizacji kartograficznej Analizy wpływów ekwidystanty (bufory) Analizy sieciowe geokodowanie optymalizacja trasy przejazdu Analizy w rastrowym modelu danych klasyfikacja, filtrowanie, analizy NMT

20 Zakres zastosowań Możliwości zastosowań urzędy administracji państwowej wojsko ośrodki geodezyjno-kartograficzne służby ratownicze i ochrony środowiska agencje nieruchomości, ubezpieczeniowe firmy transportowe i turystyczne System wspomagania działań administracyjnych (podejmowania decyzji prawnych i gospodarczych) analiz i planowania

21 Podsumowanie Korzyści z zastosowania systemów informacji geograficznej: zespolenie dokumentów graficznych i opisowych w postaci jednolitej bazy danych bezpieczeństwo danych szybkość i niski koszt analizowania i udostępniania informacji elastyczność i skalowalność systemu opartego na technologii cyfrowej...

22 Dyskusja Kartografia a systemy informacji geograficznej nauka przedmiot badań metodyka tradycja i doświadczenie technologia narzędzia materiały specjaliści sztuka

23 Literatura Kartografia - wizualizacja danych przestrzennych Menno-Jan Kraak, Ferjan Ormeling, Wyd. Naukowe PWN 1998 Systemy informacji geograficznej - podstawy techniczne i metodyczne Magdalena Iwańska, Mariusz Kistowski, Bogucki Wyd. Naukowe, 1997 Zrozumieć GIS - analiza informacji przestrzennej Jacek Urbański, Wyd. Naukowe PWN 1997 Systemy informacji przestrzennej Jerzy Gaździcki, PPWK 1990 Systemy baz danych Paul Beynon-Davies, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1998 czasopisma: Polski Przegląd Kartograficzny Geodeta - Magazyn Geoinformacyjny CAD/CAM Forum