1. Definicja mapy cyfrowej (numerycznej).

model rzeczywistości geograficznej przedstawiony w postaci cyfrowej i przystosowany do komputerowego przetwarzania danych geograficznych oraz generowania map analogowych określonego obszaru, a także zbiór danych geograficznych reprezentujących ten model

1. Metody pozyskiwania danych do budowania (zasilania) bazy danych wielkoskalowej mapy cyfrowej.

dokumentacja przedsiębiorstwa ( głównie protokoły odbiory końcowego, księgi ewidencji, dokumentacji z inwentaryzacji ), wiedza pracowników przedsiębiorstwa, materiały kartograficzne, bazy danych geograficznych

1. Modele danych cyfrowych.

Model danych jest uporządkowanym cyfrowym opisem służącym do reprezentacji wybranych cech świata rzeczywistego. Wybór modelu danych decyduje o rodzajach analiz. Rodzaje modeli: Model konceptualny, model logiczny (a w nim: model CAD, model rastrowy, model wektorowy), model fizyczny.

1. Prosty i topologiczny model wektorowy.

Prosty model wektorowy - model mapy wektorowej, w którym cechy przestrzenne definiowane są przy pomocy jednego z dopuszczalnych elementów przestrzennych, tj. punktu, linii, obszaru, tekstu. Jest nazywany modelem spaghetti. Ewentualne wspólne punkty obiektów są powtarzane – dla każdego obiektu niezależnie, co może prowadzić do błędów.

Punkt-opisana identyfikatorem (id_P) para wsp(XY)przedstawiona w kartezjańskim układem współrzędnych

Tablica punktów(identyfikatory i współrzędne punktów)

Tablica charakterystyk punktów(atrybuty punktów)

Linia- opisana identyfikatorem (id_L), ciąg par współrzędnych punktów charakterystycznych tworzących łamaną otwartą (początek linii, punkt załamania, koniec linii)

Wielobok- opisany identyfikatorem (id₀ )ciąg par współrzędne punktów charakterystycznych tworzących łamaną zamkniętą(początek linii = koniec linii)

Zalety „spaghetti”

1.Prosty zapis pozwalający na wierne odtworzenie położenia i kształtu obiektów oraz szybkie wyświetlenie danych

2.Możliwość dołączenia atrybutów opisujących obiekt

Wady „spaghetti”:

1.Trudność w zapewnieniu identyczności współrzędne punktów wspólnych obiektów sąsiadujących lub nakładających się

2.Nadmierność danych

3.Konieczność stosowania złożonych narzędzi geometrii analitycznej do wykrycia łatwo obserwowanych na mapie analogowej związków przestrzennych między obiektami

Topologiczny model wektorowy - model mapy wektorowej, który różnym punktom przyporządkowuje różne punkty, zachowuje ciągłość. Każda informacja zapisywana jest jednokrotnie, w celu zidentyfikowania obiektów korzysta się z własności topologicznych.

Węzeł (odpowiednik punktu) - jest mającym identyfikator obiektem topologicznym, posiadającym lokalizację geograficzną, lokalizuje obiekty oraz miejsca przecięcia i łączenia się krawędzi lub ich przecięcia z brzegiem arkusza mapy (punkt – obiekt, punkt kontrolny, punkt pomiarowy)

Krawędź(linia)-posiada identyfikator, opisany zbiór par współrzędnych, obiekt topologiczny łączący dwa węzły

Poligon(wielobok) - powierzchniowy obiekt geograficzny opisany zbiorem par współrzędnych, zbudowany z łańcucha węzłów i krawędzi, posiada identyfikator

Tablica poligonów(identyfikator poligonów i ciągów krawędzi)

Wyspa-obiekt geograficzny otoczony całkowicie przez inny obiekt nie posiadający żadnych krawędzi łączących do z innymi obszarami, można jej przypisać identyfikator.

Połączenie - warunek połączenia jest spełniony, gdy każda linia zaczyna i kończy się w węźle, a każdy węzeł jest punktem początkowym, końcowym lub jednym i drugim jakiejś linii

Krawędzie mogą przecinać się tylko w węzłach, warunek ten umożliwia przeprowadzanie analiz sieciowych

Zawieranie-warunek zawierania jest spełniony, gdy sąsiednie krawędzie poligonu łączą się we wspólnym więźle, a węzeł początkowy pierwszej krawędzi jest węzłem końcowym krawędzi ostatniej. W 1 węźle mogą łączyć tylko 2 krawędzie tego samego poligonu, a każda krawędź jednokrotnie uczestniczy w opisie każdego poligonu.

Graniczenie-jest spełniony, gdy istnieje przynajmniej jedna krawędź należąca do dwóch różnych poligonów. Jeden z poligonów znajduje się po (pierwszej) lewej, a (drugi) po prawej stronie takiej krawędzi.

Zalety:

1.Spójność danych wynikająca z jednokrotnego zapisu współrzędnych punktów należących do różnych obiektów

2.Łatwa aktualizacja danych

Wady:

1.Złożona struktura danych

2.Konieczność odbudowy struktury topologicznej po każdej modyfikacji geometrii obiektu, np. zmianie granic, dodaniu lub usunięciu

1. Dane niezbędne do opracowania mapy numerycznej.

Dzielą się na: przestrzenne (geometryczne i topologiczne) i opisowe.

Atrybuty przestrzenne określają położenie względem przyjętego układu współrzędnych, kształt i wielkość obiektów, czas utworzenia oraz ich relacje przestrzenne (topologiczne).

Atrybuty opisowe określają nieprzestrzenne właściwości i relacje obiektów (np. dane o podmiotach – osobach w systemie katastralnym).

Dane mogą być pozyskane z pomiarów bezpośrednich w terenie metodami fotogrametrycznymi, w wyniku digitalizacji i wektoryzacji map analogowych itp. Dane powinny mieć odpowiedni format.

1. Podział map numerycznych oraz ich baz.

Mapy numeryczne: rastrowe, wektorowe (plik graficzny, plik graficzny z bazą tekstową), hybrydowe

Bazy tekstowe: opis warstwy, relacyjna, relacyjno-obiektowa, obiektowa.

Bazy tekstowe mogą być wewnętrzne i zewnętrzne.

1. Typy danych w polu tabeli bazy danych.

Typ danej (ang. data type) - rodzaj danej, czyli forma zapisu informacji, która może przyjąć typ:

• znakowy (ang.character) - dana może przybierać tylko wartości znaków pisarskich

• liczbowy (ang.number) - dana może przechowywać tylko liczby

• logiczny (ang.logical) - dana może przybierać tylko dwie wartości: prawda, fałsz (tak, nie)

• data (ang.date) - dana może przyjmować postać daty i czasu np. rok.miesiąc.dzień godz:min:sek

• alfanumeryczny (ang.alphanumeric) - dana może przybierać wartości znaków ASCII oraz cyfry

• numeryczny (ang.numeric) - wartościami danej mogą być tylko cyfry i znaki: + (plus), - (minus).

• walutowy (ang.currency) - dana może przyjmować wartości liczbowe razem z symbolem waluty

• notatnikowy (ang.memo) - dana może być oddzielnym zbiorem tekstowym służącym do przechowywania dowolnych opisów.

• binarny (ang.binary) - dana może być np. plikiem dźwiękowym lub filmowym.

• graficzny (ang.graphic) - dana przechowuje grafikę np. rysunki.

• obiektowy (ang.OLE) - dana przechowuje obiekty do których dostęp dokonuje się za pomocą techniki OLE (ang. object linking and embleding), czyli obiektów tworzonych przez inne aplikacje.

1. Operatory: arytmetyczne, porównania i logiczne (charakterystyka).

Operatory arytmetyczne pobierają wartości liczbowe (albo literowy lub zmienny) jako własne argumenty i zwracają pojedynczą wartość liczbową. Podstawowymi operatorami arytmetycznymi są dodawanie (+), odejmowanie (-), mnożenie (*), i dzielenie (/).

Operator porównania porównuje jego argumenty i zwraca logiczna wartość bazującą na sprawdzeniu czy wartość jest prawdziwa (true). Argumenty są wartościami liczbowymi, łańcuchowymi, logicznymi lub obiektowymi. Wartości łańcuchowe są porównywane z zasadami opartymi na zasadach zawartych w leksykonach, używając wartości Unicode. Operatory podstawowe: jest równe (==); nie jest równe (!=); ściśle równe (===); ściśle nie jest równe (!==); jest większe (>); jest większe lub równe (>=); jest mniejsze (<); jest mniejsze lub równe (<=)

Operatory logiczne są typem użytym z wartością Boolean logiczną, zwracają one wartość logiczną (true lub false). Jednakże, operatory && i || aktualnie zwracają wartość jednego ze określonych argumentów, więc jeśli któryś z tych operatorów jest użyty z wartością nielogiczną, to zwróci wartość nie-logiczną. Operatory: && (Iloczyn logiczny AND); || (Suma logiczna OR); ! (Negacja logiczna NOT)

1. Działania wykonywane na warstwach mapy cyfrowej.

Służą do analizy przestrzennej map numerycznych – do pozyskiwania informacji geograficznych. Wyróżniamy następujące operacje na warstwach: nakładanie warstw, buforowanie, znajdowanie najkrótszej/ najszybszej drogi, selekcja obiektów na podstawie wartości atrybutów.

Z instrukcji C-GEO:

Dostępne opcje:

• Dodaj - założenie nowej warstwy

• Usuń - usunięcie podświetlonej warstwy. Wykonanie tej opcji powoduje zniszczenie całej informacji o obiektach zawartej na warstwie. Chęć usunięcia warstwy należy potwierdzić.

• Kopiuj - utworzenie kopii podświetlonej warstwy. Po wciśnięciu przycisku należy wybrać z listy warstwę, na którą zapisana ma być kopia. W następnym kroku należy określić jakie elementy mają być kopiowane (obiekty, punkty, napisy). Opcja ta może być wykorzystana np. do sporządzenia kilku wersji warstw opisowych dla różnych skal mapy.

• Edycja nazwy warstwy - zmiana nazwy podświetlonej warstwy

• Czyszczenie warstwy - usunięcie wszystkich obiektów bez usuwania samej warstwy.

• Statystyka warstw - informacja o ilości i rodzaju obiektów istniejących na poszczególnych warstwach. Program wyświetla ilość napisów, obiektów i punktów na poszczególnych warstwach.

1. System zarządzania bazą danych.

SZBD – zbiór komponentów służących do definiowania, konstruowania i modyfikowania bazy danych. System zarządzania zależy od przyjętego oprogramowania (interfejsu). Spełnia funkcje: zarządzania fizycznymi zbiorami danych, wykonywania poleceń użytkownika (np. przeszukiwanie bazy)

1. , prezentacja wyników operacji, a także zabezpieczenia i ochrony danych.

2. Charakterystyka mapy wektorowej i jej zastosowanie.

Jest to rysunek wektorowy zintegrowany z bazą danych atrybutów opisowych obiektów rysunku, w których każdy punkt jest określony przez współrzędne w odpowiednim układzie odniesienia i sposoby ich połączeń w obiekty: punktowe, liniowe, przestrzenne a także związki obiektowe (topologiczne). Mapa wektorowa jest stosowana w systemach informacji geograficznej do uzyskiwania informacji o obiektach, ich przestrzennym rozmieszczeniu i powiązaniach między nimi. Można na niej wykonywać pomiary.

1. Charakterystyka mapy rastrowej i jej zastosowanie.

Jest to bitmapa będąca cyfrową reprezentacją mapy wykonanej w konkretnej skali i odwzorowaniu kartograficznym, bez dołączonej bazy danych informacji o obiektach. Najczęściej tworzona poprzez skanowanie map analogowych. Ze względu na niską rozdzielczość może być stosowana do odwzorowania niewielkich obszarów o znikomym zniekształceniu kartograficznym, do wykonywania wydruków komputerowych, w amatorskich systemach GPS (np. samochodowych), do tworzenia map wektorowych (przez wektoryzację).

1. Zabiegi wykonywane na „surowym” rastrze w celu przygotowania mapy rastrowej.

-wstępną obróbka i kalibracja rastra (wprowadzenie punktów charakterystycznych)

-czyszczenie rastra

-wektoryzacja rastra

Kalibracja umożliwia poprawienie ze skanowanych rysunków które straciły wierność geometryczną przy skanowaniu. Kalibracji podlega na wskazaniu pożądanego położenia dowolnej liczby punktów dostosowania na rastrze i wykonaniu transformacji. Dzięki kalibracji możemy dostosować skalę ze skanowanego rys. do skali mapy i uzyskać kartometryczny obraz na którym możemy odczytać współrzędne, rysować linie, pozostawić raster jako linie. Czyszczenie rastra polega na usunięciu błędów skanowania oraz niepotrzebnych elementów rysunku. Wektoryzacja polega na przypisaniu punktom odpowiednich współrzędnych i połączeniu ich w obiekty.

1. Wymień błędy mapy analogowej oraz numerycznej uzyskanej w formie wektoryzacji rastra.

1. Błędy ręcznej wektoryzacji

2. Błędy wektoryzacji automatycznej

3. Błędy gotowych modeli wektorowych:

– Niejednolite formaty i struktura plików

– Nieprawidłowe georeferencje

– Brak zgodności między arkuszami

– Nieprawidłowe kody i wartości poziomic

1. Charakterystyka mapy hybrydowej i jej zastosowanie.

Jest to mapa łącząca 2 rożne techniki grafiki komputerowej : rastrowa i wektorowa. Dla potrzeb IACS w systemie GEO-INFO realizowane jest hybrydowa numeryczna mapa ewidencyjna. Będzie się ona składać z 2 elementów:
- ze skanowanego obrazu dotychczasowej mapy ewidencyjnej
- baz danych tzw. centroidów

Budowa takiej mapy wymaga:

- skanowania i kalibracji analogowych map ewidencyjnych

- wprowadzenia centroidów czyli punktów reprezentujących działki wraz z numerem

-wprowadzenie granic obrębów

Jej docelowym zastosowaniem jest pełna wektoryzacja w celu uzyskania mapy numerycznej.

1. Cechy dobrego systemu mapy numerycznej.

Liczne formaty eksportów i importów (w zależności od indywidualnych potrzeb), możliwość eksportów obiektowych, wybór typów i cech fizycznych pól, wybór operatów, odpowiednie zabezpieczenie i ochrona danych, ostrzeżenia o błędach, możliwość zadawania pytań do bazy i prezentacja wyników, realizacja wymaganych działań na warstwach i zbiorach atrybutowych, dostępność systemów kodowania (K-1, G-7 i inne), kontrola spójności mapy, zapisywanie mapy, predefiniowane układy współrzędnych.

1. W jakiej postaci dołącza się obiekty OLE i jak system nimi zarządza?

Obiekty OLE są to obiekty osadzone w bazie danych, pochodzące z innych aplikacji (np. dokumenty tekstowe, rysunki, wykresy). Są one dostępne z poziomu bazy, ale ich edycja następuje po uruchomieniu aplikacji, w których zostały utworzone. Obiekty można dołączać w postaci: plików, obiektów dołączonych, obiektów osadzonych. Zarządza się nimi przez dowolny system operacyjny – dodaje się je przez bazy danych zintegrowane z programami.

Technika OLE pozwala na włączenie np. rysunków do obiektów C-Geo i późniejsze ich przeglądanie. W celu włączenia obiektu OLE należy dodać odpowiednie pole do struktury bazy, na wybranym obiekcie ustawić się myszką na właściwej kolumnie (typu OLE), kliknąć prawym klawiszem myszki, wybrać opcję "Edytuj obiekt OLE". Wówczas pokaże się okno edycji i wstawiania nowego obiektu OLE. Aby wstawić nowy obiekt należy nacisnąć ikonę "Wczytaj obiekt OLE" i wybrać opcję "Utwórz z pliku", wtedy pokaże się okno wyboru pliku z dysku. Po wybraniu pliku, należy nacisnąć ikonę "Zapisz do zbioru danych". Zapisany obiekt OLE będzie widoczny na ekranie okna bazy danych.

1. Rodzaje operatorów w programie C-GEO.

2. Baza relacyjna i relacyjno-obiektowa.

Relacyjna baza danych RBD - baza danych, w której dane są przedstawione w postaci relacyjnej, gdzie relacja reprezentowana jest przez tablicę, a tablice są pewnym zbiorem rekordów o identycznej strukturze i wewnętrznie powiązanych za pomocą związków zachodzących pomiędzy danymi. Relacje są realizowane przez klucze (podstawowe i obce). Powoduje to ułatwienie zarządzania bazą danych i zapobiega redundancji danych.

Bazy relacyjno-obiektowe pozwalają na manipulowanie danymi jako zestawem obiektów, posiadają jednak bazę relacyjną jako wewnętrzny mechanizm przechowywania danych. Baza relacyjno-obiektowa oprócz danych w rekordach i związków relacyjnych między rekordami umożliwia dołączenie danych obiektowych.

1. Jakie operacje mogą być wykonywane na obiekcie?

Usuń obiekt – usuwa obiekt do historii mapy (obiekt nieaktywny)

Wymaż – wymazuje obiekt z ekranu (obiekt niewidoczny)

Zmień/edytuj – edycja danych atrybutowych obiektu

Kasuj – usuwa całkowicie obiekt z bazy

Generuj – wyświetla obiekt ze wszystkimi związkami z bazy danych

z instrukcji geo-info

1. Uniwersalny mechanizm wyboru obiektów

Wybór przez wskazanie

Wybór przez filtr

2. Wymazywanie, usuwanie i kasowanie obiektów

Wymazywanie obiektów

Wymazywanie obiektu

Usuwanie obiektów

Kasowanie obiektów

3. Edycja danych opisowych i geometrycznych obiektów

4. Edycja danych opisowych i geometrycznych obiektu

5. Edycja opisów

Przesuwanie opisów

Obracanie opisów

Kopiowanie opisów

Usuwanie opisów

Wyznaczanie opisów

Skalowanie opisów

6. Edycja symboli

Przesuwanie symboli

Obracanie symboli

Skalowanie symboli

7. Dzielenie obiektów

8. Dzielenie obiektów wg powierzchni

9. Łączenie obiektów

10. Odejmowanie struktur

11. Odejmowanie punktu

12. Dodawanie punktów

13. Zarządzanie prymitywami

Dodawanie prymitywów

Usuwanie prymitywów

Odświeżanie po edycji

Rozbicie obiektu na prymitywy

Scalanie obiektu rozbitego na prymitywy

14. Zarządzanie podkładkami

Dodawanie podkładki

Usuwanie podkładki

1. Definicja numerycznego (cyfrowego) modelu terenu.

NMT (Numeryczny Model Terenu) (ang. DTM - digital terrain model lub DEM - digital elevation model) jest numeryczną, dyskretną (punktową) reprezentacją wysokości topograficznej powierzchni terenu, wraz z algorytmem interpolacyjnym umożliwiającym odtworzenie jej kształtu w określonym obszarze. Algorytm interpolacyjny jest zasadniczą i nieodłączną częścią numerycznego modelu terenu, gdyż pozwala on na określenie wartości wysokości dowolnego punktu na podstawie współrzędnych płaskich.

Doskonałe odtworzenie powierzchni terenu przez model nie jest możliwe, ze względu ograniczeń wielkości zbioru danych, czasowych oraz ekonomicznych. Nie można pomierzyć ani wyrazić całej złożoności powierzchni terenu.

1. Numeryczny model powierzchni terenowej grid (definicja i charakterystyka).

Numeryczny model terenu grid jest to cyfrowy model powierzchni terenu oparty na regularnej siatce kwadratów (lub prostokątów). Na jego podstawie można generować warstwice, przekroje, modele 3D, obliczać masy ziemne. Model musi być tak skonstruowany, aby warstwice się nie przecinały i musi być zapewnione odpowiednie dla danej mapy cięcie warstwicowe. Wysokości w punktach węzłowych przeważnie są już interpolowane. Model GRID może być zarazem interpretowany jako swoista macierz wysokości, co znacząco ułatwia prowadzenie analiz przestrzennych.

1. Numeryczny model powierzchni terenowej TIN (definicja i charakterystyka).

Model TIN-służy do modelowania zjawisk trójwymiarowych, opisuje zjawiska trójwymiarowe, których charakterystyczne wartości mogą być określone na nieregularne rozmieszczenie punktów płaszczyzny. Powstaje w wyniku teselacji czyli wyczerpującego podziału przestrzeni na regularne lub nieregularne elementy(trójkąty)

Tworzenie sieci trójkątów

Uwzględnienie tzw. danych szkieletowych ujmujących nieciągłości, wykluczenia oraz ograniczenie zasięgu modelu.

Zbiory typu TIN mają charakter zbiorów wektorowych(połączenie punktu jest zapisane w postaci trójek współrzędnych XYZ i związków topologicznych pomiędzy trójkątami)

1.Tablica węzłów(identyfikator węzłów i trójek współrzędnych)

2.Tabela trójkątów(identyfikator trójkątów i ciągi trójek węzłów)

3.Tabela krawędzi trójkątów(identyfikator trójkątów i trójek graniczących)

1. Co to są wsady? Przykład pliku wsadowego do systemu GEO-INFO.

Pliki wsadowe są to pliki z danymi, poleceniami, parametrami itp., które program wykonujący zadanie importuje z zewnątrz i wykonuje. Mogą one być

2. tworzone przez użytkownika programu.

Przykład:

#wsad punkt˘w

#punkty_ewidencyjne=kod;dotychczasowy_numer;x_w_ukˆ_bieľĄcym;y_w_ukˆ_bieľĄcym;h_w_ukˆ_bieľĄcym

#_koniec

1. Metody wprowadzania danych do bazy mapy cyfrowej (na przykładzie GEO-INFO).

Wprowadzono cztery formy podawania kodu obiektu na etapie wprowadzania obiektu do bazy danych:

» wprowadzenie kodu z klawiatury,

» wybór z listy ostatnio używanych kodów,

» wyszukiwanie kodu obiektu według słów kluczowych,

» wybór z tematycznego katalogu kodów.