Ozn. | Pkt. | |
---|---|---|
3 | 4 | |
4 | 5 |
Plik powiązań pkt. w wektory 1.2
Nie przewiduje topologii
Sposób tworzenia obiektów i ich zapis
3.1 Obiekty punktowe
Obiekt | x | y |
---|---|---|
sił.wiat.1 | ||
sił.wiat.2 |
3.2 wektory
Obiekt | Lista wektorów tworzących obiekt |
---|---|
dr 3,4,5 | |
dr 5,6,7 | |
dr 5,8 |
3.3 Zapis obiektów powierzchniowych
Obiekt | Lista wektorów granicznych obiektu |
---|---|
las | |
jezioro | |
rola |
Droga 3-4-5,,
Podsumowanie: Zalety: -prosty zapis przejrzysty -obiektowy zapis, każdy obiekt jest kompletny Wady: -nadmiarowość (redundancja) dochodzi do 100 % nadmiaru -nie ma żadnych narzędzi określenia relacji między obiektami
-zmiana granice jednej działki nie powoduje automatycznie zmiany granicy drugiej
Zastosowanie: Jest do wektoryzacji map i tam gdzie nie są potrzebne związki.
Nie ma ani topologii ani obiektów
Zapis stuktur geometrycznych
1. Elementy wykazują nieuporządkowanie.
2. Jakiś element który dał się pomierzyć.
Zapis to chaos ale mapa jest poprawna
3. Brak zapisu obiektów. W czasie pomiaru kierujemy się rozsądkiem (racjonalnie).
Dziennik zapisu pomiaru:
St. | Cel | |
---|---|---|
Δ 117 | 1 2 |
|
Δ 141 | 2 3 4 5 6 |
|
Δ 153 | 5 6 1 |
- Model Spaghetti jest wartościowy – jest to model przejściowy uzyskiwany w czasie pomiarów terenowych - Konsekwencja tej metody są mapy źródłowe
Model topologiczny elementarny
Katalog współrzędnych wezłów
Węzły | x | y |
---|---|---|
1 | ||
2 | ||
... | ... | ... |
21 |
Węzły izolowane
Incydent → wektor dotyka do węzła
2. Topologia i jej zapis
Ozn. węzłow | Wp | Wk |
---|---|---|
V3-4 V4-5 |
3 4 |
4 5 |
2.1 Topologia
Ozn. węzła | Uporządkowana lista incydentnych wektorów |
---|---|
3 | |
4 | |
21 |
Zapis topologii wektorów
Wektory wiążą węzły i obszary
Ozn wktora |
Wp | Wk | ||
---|---|---|---|---|
3 | 4 | |||
4 | 5 | |||
14 | 15 | |||
... | ... | ... | ... | ... |
20 | 21 |
2.3 Topologia obszarów
Ozn obszarów |
Uporządkowana lista wektorów „+” lub „-” tworzących obszar |
---|---|
... | |
kontrola: każdy wektor ma wystąpić dwukrotnie i z przeciwnym znakiem.
3. Zapis obiektów w modelu topologicznym
3.1 Oznaczenie obiektu
Oznaczenie obiektu | Nr węzła |
---|---|
sił.wiat. 1 | 1 |
sił.wiat. 2 | 2 |
3.2 Zapis obiektów liniowych jest identyczny jak w modelu nietopologicznym.
Zapis obiektów pow. jest identyczny jak zapis topologii ale nie konieczne są znaki + -,
nieskończona przestrzeń nie podlega opisom, ponieważ nie jest lokalnym obiektem.
a)struktury elementarne (cegiełki)
-wszystkie punkty nazywają się węzłami(węzły łączą się w odcinki)
-każdy wektor rozpoczyna i kończy się węzłem,
-model wektorowy(jedyny)
-nieskończona przestrzeń- szara ramka,
b)Zapis topologii:
--topologia węzłów-dochodzi do węzła(wektor)-incydencja
Uporządkowana według azymutów, elementem porządkującym jest azymut,
-zapis topologii wektora
(węzeł początkowy i końcowy)
-topologia obszarów-uporządkowana lista wektorów (ze znakiem + lub -) tworzących obszar znajdujący się po prawej stronie od powiązanego łańcucha wektorów.
Model łańcucha wektorów
Zapis węzłów
Oznaczenie węzła | x | y |
---|---|---|
1 | ||
2 | ||
15 |
1.2 Zapis geometrii łańcucha
Łańcuch posiada następujące cechy:
1oznaczenia → ,
2rozpoczyna się w węźle i kończy się się w węźle,
3ma kierunek (rozpoczyna się w węźle i kończy się się w węźle),
3pomiędzy węzłem początkowym i końcowym jest dowolna ilość pkt. która nadaje mu kształt,
4na całej długości łańcuch posiada , nie,
5zapis geometryczny łańcucha jest nestępujący
Oznaczenie łańcucha | Lista par wsp. wp, pkt pośr. i wk |
---|---|
..., | |
..., | |
... | ... |
..., |
2. Budowanie topologii
2.1 Topologia węzłów
Oznaczenie węzła | Uporządkowana lista łańcuchów |
---|---|
3 | |
5 | ,, |
... | |
15 | ,, |
2.2 Topologia łańcucha:
Oznaczenie łańcucha | Węz.p | Węz.k | ||
---|---|---|---|---|
3 | 5 | |||
5 | 7 | |||
... | ... | ... | ... | ... |
9 | 11 | |||
15 | 12 |
2.3 Topologia obszarów:
Oznaczenie obszaru | Uporządkowana lista łańcuchów tworzących obszar |
---|---|
Zapis w pliku
(las) | |
---|---|
bez zmiany | |
bez zmiany | |
P2 P3 P0 nie ulegają zmianie W tym przypadku kontrolą jest występowanie 2 razy, ale z przeciwnym znakiem.
3. Zapis obiektów Obiekty punktowe
Obiekt | x | y |
---|---|---|
sił.wiat.1 | ||
sił.wiat.2 |
Oznaczenie | Nr węzła |
---|---|
sił.wiat.1 | 1 |
sił.wiat.2 | 2 |
Obiekty liniowe
Ozn. obiektów liniowych | Lista łańcuchów tworzących obiekt |
---|---|
dr 3-5 | |
dr 5-7 | |
dr 5-8 |
Obiekt nie może być częścią łańcucha
Obiekt może być z jednego lub wielu łańcuchów
3.3 Obiekty powierzchniowe
Są zapisywane tak samo jak topologia, niekonieczne są znaki +, - oraz przestrzeń nieskończona, która nie jest realnym obiektem.
Właściwości:
oznaczenie, ma dowolną ilość punktów, ma jedyny niepowtarzalny obszar po L i P stronie
#Łańcuchy spełniają 2funkcje:
- mogą być obiektami lub częściami obiektów,
- granice obiektów powierzchniowych,
#w 4 tabelach są informacje:
1)identyfikatory, 2)topologia,
3)dane geometryczne, 4)szerokie dane informacyjne,
#Model łańcuchowy jest bardziej oszczędny niż wektorowy #występują 2 dezintegracje:
-geometria i inf. zapisane w innych tabelach,
-obiekty zapisane jako łańcuchy a nie zwarte całości,
Model obiektowy topologiczny:
-budowanie obiektów z cegiełek -usuwanie dezintegracji, -dodawanie(budowanie topologii między wieloma warstwami),
2)-każdy obiekt jest rekordem zapisanym w tablicy,
-dla każdej klasy jest tabela relacyjna, -w tym rekordzie jest zapisana łącznie informacja i geometria,
a)Model topologiczny łańcuchowy
*Widzenie obiektów przez operatora sys-poprzez strukturę obrazu mapy(węzły, łańcuchy)
*integracja przestrzeni i ind-poprzez identyfikatory zapis fizyczny, przestrzeni i inf jest rozdzielny
*ustalenie relacji pomiedzy obiektami w jednej warstwie, *kontrola na zbieranie obiektów,
b)Model obiektywowy topologiczny(ArcGis)
*widzenie obiektów przez operatora-obiekt widziany jako spójna całość,
*integracja przestrzeni i inf-przestrzen zintegrowana z inf., łączny zapis geometrii i inf. w jednej tablicy,
*ustalanie relacji pomiędzy obiektami w wielu warstwach, *kontrola na zbieranie obiektów globalna kontrola nad pełnym środowiskiem rzeczywistości geograficznej,
Geobaza: zbiór tabel relacyjnej bazy danych dla każdej klasy obiektu. Każdy obiekt zapisany w jednym rekordzie. Dane zapisae w tej samej tablicy pola geometrii i pola informacji. Mając zapis geobazy możemy ustalać relacje nie tylko w 1 warstwie, ale w zbiorze warstw
Model t topologiczny ł łańcuchowy | Geobaza | Kryterium |
---|---|---|
Przez węzły i łańcuchy | Obiekt widoczny jako spójna całość | Widzenie obiektu przez operatora |
Zapis fizyczny w przestrzeni i informacje rozdzielne | W jednej tablicy (zintegrowany) | Integracja przestrzeni i inf. |
W jednej warstwie | W wielu warstwach | Relacje między obiektami |
Mocna kontrola ale w jednej warstwie | Globalna kontrola nad pełnym środowiskiem | Kontrola obiektów |
Model Rastrowy
-ziarniste widzenie przestrzeni, orbitalne rozcięcie przestrzeni na elementy obrazu-piksele,
-z chwila kiedy zbudowana jest siatka rastra arbitralnie zadana, możemy wyrazić ten świat tylko za pomocą siatki,-widziane są elementy obrazu, obiekty są niezdefiniowane,-taki sposób budowania obrazu wiąże się z pewnymi zniekształceniami,
1)Trzy parametry:*dokładność odwzorowania obrazu przez pola elementarne,*czas budowy obrazu,
*zapotrzebowanie na pamięć (ile trzeba pamięci),
2)Problemy rozwijania obrazu: -formowanie kolejności, -hierarchia,
3)Teselacja-hierarchia,podział ekranu(podział i przebieganie) *wybór sposobu podziału(kwadraty, trójkąty, sześciany) *ustalenie kolejności przebiegania
*jednorodność lub hierarchia,
Wybór sposobów przebiegania:
a) wierszowe-duże skoki i wiele skoków
b) serpentynowy-eliminuje skoki ale zaburza kolejność
c)spiralny-usuwa skoki, jest zawsze w tych samych kierunkach, gęstość przebiegania na zewnątrz jest inna niż gęstość w środku
d)diagonalny Cantora (usuwa skoki ale zaburza kolejność)
sposoby hierarchiczne:
e) przebieganie Hilberta-kierunek umożliwia budowę związków hierarchicznych, oscyluje w lokalnej przestrzeni, symetryczny względem linii płn-płd, wadą jest to że hierarchia jest oparta o obracanie o 90O
f) linia fraktalna Peana-umożliwia budowę związków hierarchicznych (bloków pikseli), dalsze stopnie o identycznym kształcie, wykonuje krótkie przebiegi w lokalnej przestrzeni, oscyluje w lokalnej przestrzeni, minimalna liczba skoków. Niezmiernie oszczędny zapis.
Każdy kolejny powstaje z 4 poprzednich
g)kody Gray'a- eliminuje duże błędy, syme-tryczny w kierunku linii płn-płd
Rastrowy zbiór globalny
1.Zbiór globalny
Ten sposób zapisu to zbiór globalny. Ma tyle wierszy ile jest pikseli.
Ma tyle kolumn ile jest atrybutów.Zbiór globalny ma strukture tablicy.W tym przypadku tablicy binarnejZbiór globalny jest zbiorem kompletnym. Zapisuje cały przegląd sytuacji.
Wady: jest bardzo duży, jest nie oszczędny, musimy go selekcjonować.
2. Zbiór globalny w wersji rozwarstwionej
Z jednej tablicy powstaje tyle tablic ile atrybutów.
Zbiory warstw tematycznych zaspokajają potrzebę generowania zestawień tematycznych.
Zbiory te powinny być kompresowane:
* Kompresja obrazu(opuszczamy 0 lub 1)
10000001111110000110000
* Adres początkowy i ilość powtórzeń.
Zbiór globalny w wersji rozwartswionej jest w dalszym ciągu wielki i nieoszczędny, dlatego też powstał trzeci sposób zapisu/
3.Zbiory warstwy tematycznej w oparciu hierarchicznym rozwinięciu obrazu
Podział przestrzeni zgodny z drzewem czwórkowym.
Zalety: -regularność -łatwość zamiany na współrzędne -pola będące sąsiadami mają podobne kody. Kolejność narastania kodów w schemacie drzewa czwórkowego pokrywa się z kierunkiem przebiegania zgodnym z linią Peana.
układ zgodny z czwórkowym drzewem
Rejestrujemy kolejne max. Agregaty na poszczególnych poziomach, które mieszczą się całkowicie w obiekcie. Kody tych agregatów zapisujemy w postaci listy. Takie agregaty nie podlegają już dalszemu podziałowi, ponieważ posiadają ten sam atrybut. To daje znaczną oszczędność zapisu. W miarę dopasowywania się granicy obszaru obiektu, tworzymy zapis coraz mniejszych agregatów. Lista się powiększa ale zapis jest o wiele bardziej oszczędny, niż zbiór globalny tablica. Celem tego jest szybkie dostarczanie klasy.
Podsumowanie modelu rastrowego
Zbior globalny jest tablicą Zbiór rozwarstwiony jest zbiorem warstwic Zbiór warstwy tematycznej jest listą. Zbiór tablic jest zbiorem kompletnym, uniwersalnym ale nie oszczędnym.
Jest bardzo oszczędny Zawiera gotowe warstwy tematyczne
Cechy modelu rastrowego
Zalety: -ciągłość zapisu -łatwość ustalania relacji między obiektami -przejrzysta struktura
Wady: -arbitralnie przyjęty podział
Kryteria porównania | Model wektorowy | Model rastrowy |
---|---|---|
Opis położe-nia | Współrzędne pkt. w układzie kartezjańskim | Współrzędne pikseli w układzie kartezjańkim |
Dokład-ność odwzoro-wania | Jednoznacznie zdef. granice obiektów wierne odzwierciedlenie kształtów. Wysoka dokładność interpretacji i identyfikacji. | Odwzoro-wanie obarczone błędami niezgodności |
Zapotrzebowanie na pojemność pamięci | Bardzo oszczędny | Duże zapotrzebowanie |
Integracja informacji z przestrzeni | Obiekt | Z pikselem albo z agregatem pikseli |
Typowe środowiska skalowe | Środowisko dużej skali | Środowisko średniej skali (bez wysokich dokładności) |
NMT (ang. DTM)
1.na węzłach siatki regularnej
2.węzły siatki nieregularnej
3.za pomocą warstwic
we wszystkich modelach:
1.tworzenie(my tworzymy)
2.korzystanie(klient korzysta)
Metoda odwrotnej odległości
1.1 tworzenie:
liczymy oddzielnie każdy punkt.
Wybieramy promień okręgu i na podstawie tych punktów liczymy punkt w czterech kwadratach, punkty łączymy z punktem centalnym i z tych punktów liczymy wysokość z tego węzła, stosujemy wagę
$\text{Ws} = \frac{1}{\text{ds}^{t}}$
1≤t≤4
$\text{Zp} = \frac{\sum_{s}^{}{\text{Zs}*\text{Ws}}}{\sum_{s}^{}\text{Ws}}$
1.2 korzystanie
Wys. dowolnego pkt. P jest równa średniej ważonej. Z wys. 4 najbliższych węzłów, przy czym wagami są pola prostokątów leżące naprzeciwko.
2.1 tworzenie
2.1.1 gdy znane są połączenia
2.1.2 gdy nie są znane sposoby połączenia
stosuje sie triangulacje Delaunay'a z wykorzystaniem wieloboków Thiessena (mamy jak połączyć punkty rozproszone)
-trójkąty zbliżone do równobocznych
-każdy punkt musi być wykorzystany
-procedura musi być jednoznaczna
1 obieramy jakąś odległość R, równą lub większą niż średnia odl między pkt
2 zakreślamy okrąg o promieniu R na każdym punkcie
3 łączymy pkt P ze wszystkimi punktami kandydującymi i kreślimy symetryczne tych odcinków 4. budujemy najmniejszy wielobok który tworzymy z symetrycznych
5 spośród wszystkich pkt wyselekcjonowanych w tym okręgu bierze się tylko te, które symetralnie utworzyły wielobok Thissena, te pkt będą tworzyły fragment przyszłej siatki
6 reszte punktów które nie utworzyły wieloboku się odrzuca
7 pozyższa procedura powtarza się dalej wszystkich punktów rozproszonych
2.2 korzystanie Matematycznie: budujemy ostrosłup i zakładamy, że V=0
wagami są trójkąty leżące na przeciwko