SIP

Systemy Informacji Przestrzennej

Geometria modelu wektorowego

dr inż. Grzegorz Sinicyn

Katedra Ochrony i Kształtowania Środowiska

Wydział Inżynierii Środowiska

2

Mapa wektorowa = obiekty +
atrybuty

3

Część opisowa – baza danych



uporządkowany zbiór informacji związanych

z określonym tematem

pole

pole

(kolumna)

(kolumna)

rekord

rekord

(wiersz,

(wiersz,

rząd)

rząd)

4

Baza danych – przypomnienie
(1/2)



baza danych to tabele, tabele to pola i rekordy



najważniejsza tabela to Tabela Atrybutów (FAT)



baza danych  arkusz kalkulacyjny



ważna jest struktura bazy – pola i połączenia
(relacje)



każde pole jest określonego typu



większość pól posiada określoną długość – uwaga
na sposób jej wyliczania



relacje mogą być jeden-do-jednego, jeden-do-
wielu
i wiele-do-wielu

5

Baza danych – przypomnienie
(2/2)



dwa główne zastosowanie bazy danych to:



obliczenia



wyszukiwanie danych (zapytania)



zalety bazy danych: m.in. zwiększa dostępność
i efektywność analizy



wady bazy danych: m.in. wymaga inwestycji; zła
baza
to duży problem



przy projektowaniu: unikać powielania danych,
dbać
o logikę budowy...



szczegóły zależą od konkretnej aplikacji

6

Część geometryczna mapy
wektorowej



obiekty



punkt



linia



powierzchnia



konstrukcja obiektu:



węzły (B1,B3)



punkty pośrednie,
wierzchołki (B2)



między punktami pośrednimi: odcinki



między węzłami: łuk (arc)

B3

B1

B2

7

Typy modeli wektorowych (wg ESRI)



prosty model



shapefile



topologiczny model



coverage



model zastosowany w geobazie



nowość (od wersji 9.*)



dodatkowe możliwości deklaracji zaawansowanych
właściwości danych, np. podtypy, domeny
(dopuszczalne przedziały) atrybutów, relacje między
FATem a tabelami, własności topologiczne, związki
sieciowe itd.

8

Prosty model wektorowy (1/2)



Zbiór nie powiązanych ze sobą
obiektów punktowych, liniowych i
powierzchniowych

A

C1

B (x

B1

, y

B1

, ..., x

Bn

, y

Bn

)

B3

B1

B2

C

C4

C3

C2

Cn

A (x

A

,

y

A

)

C (x

C1

, y

C1

, ..., x

Cn

, y

Cn

, x

C1

,

y

C1

)

9

p1

p2

pt1

pt2

L1

Prosty model wektorowy (2/2)

10

Topologiczny model wektorowy

Topologia
Opisuje właściwości geometryczne figur
(obiektów), które to właściwości
nie podlegają zmianom pod wpływem
transformacji geometrycznych

„Mapa ArcInfo ma topologię”, tzn.

obiekty złożone składają się z
elementarnych (poligony z linii, linie z
punktów), geometria mapy jest
zapisana za pomocą informacji
o położeniach obiektów elementarnych
i ich wzajemnych połączeniach

11

Topologiczny model wektorowy

p2

L1

L2

w1

p1

Wp2

L3

WL2

Wp1

w2

WL1

L
4

12

Topologiczny model wektorowy

p2

L1

L2

w1

p1

Wp2

L3

WL2

Wp1

w2

WL1

L
4



informacja o poligonach:



p1: łuki L1 i L3



p2: łuki L2 i L1



informacja o łukach:



informacja o punktach,

wierzchołkach, węzłach:

współrzędne (x,y)

13

Wady prostego modelu (1/2)



problemy z zapewnieniem właściwych
relacji przestrzennych: stykanie się,
nakładanie

14

Wady prostego modelu

15

Nakładanie i przecinanie...

Poligony nie mają
wspólnej granicy 

trudno jest zapewnić
ich dokładną styczność.

16

Nakładanie i przecinanie...

Poligony nie mają
wspólnej granicy 

należy „ręcznie”
zadbać o to, by nie
miały części wspólnej.

17

Jak uniknąć błędów (1/2)?



automatyczne dociąganie:



tolerancja dociągania



zasady dociągania (wierzchołek do węzła? wierzchołek do punktu

na odcinku?)

18

Jak uniknąć błędów (2/2)?



funkcje operujące na obiektach przestrzennych,
wykorzystywane podczas edycji mapy:



krzyżowanie linii



łączenie obiektów



znajdowanie części wspólnej



wycinanie obiektów

19

Wady prostego modelu (2/2)



trudno jest wykrywać związki przestrzenne

Skutki dla użytkownika:



brak w mapie elementarnych informacji – trzeba je

„ręcznie” uzyskiwać (pole powierzchni, długość linii,
sąsiednie poligony)



GISy oparte na prostym modelu  mniej możliwości,

wolniejsze



ale: „przeciętny użytkownik” nie potrzebuje wielu
możliwości

20

Proste modele w projekcie
„monitoringowym” (1/3)

Konieczność
zamiany prostego
„drzewa
rzecznego” na
topologiczne

21

Proste modele w projekcie
„monitoringowym” (2/3)

Brak koordynacji między warstwami
 losowa liczba wylotów (1 lub 2) w

sytuacji „wideł”

22

Proste modele w projekcie
„monitoringowym” (3/3)

Poligony nie są rozłączne 

znajdywane różne punkty
przecięcia granic rzekami

SIP

Systemy Informacji Przestrzennej

dr inż. Grzegorz Sinicyn