Ugrás a tartalomhoz

Térinformatika 4., Raszteres adatszerkezet

Végső Ferenc (2010)

Nyugat-magyarországi Egyetem

4.2 A raszteres modell előállítása

4.2 A raszteres modell előállítása

A raszteres modellt úgy állítjuk elő, hogy a szóban forgó területet meghatározott sorrendben cellákra osztjuk. A cella alakja nem kötött, lehet három-vagy többoldalú szabályos sokszög. Egyetlen megkötés, hogy a kiválasztott idomok a síkot hézag nélkül fedjék le.

Praktikus okokból a négyzetet szokták választani, mert ez az idom számítógépes eljárással könnyen létrehozható és kezelhető. A leggyakoribb sorrend az, hogy a bal felső sarokból indulva sorról-sorra osztjuk fel a területet.

2. ábra A raszter előállítása

A következő ábrán egy raszter látható:

[3]

4.2.1 Az egyedek megjelenése a raszterben

Pontok

A pontot vektor formájában egy koordináta párral írjuk le és nincs dimenziója (kiterjedése). A pontot a raszteres adatszerkezetben egy cella reprezentálja, amely két dimenziós. Ez az átalakulás azt mutatja, hogy a területi kiterjedés nélküli pont a raszteres rendszerben már rendelkezik területtel (cellaméret). Ha közelíteni akarjuk a két adatszerkezet, akkor csökkenteni kell a cella méretét, bár a cella sosem lesz végtelenül kis területű. A cellaméret csökkentésének van egy ésszerű határa (az adatmennyiség növekedése miatt), ezért általában a felhasználás célja szabja meg a kompromisszumot a generalizálás elviselhető foka és a cellaméret között.

3. ábra Pont a vektoros és a raszteres rendszerben[4]

A pontszerű adatok megjelenítése a fent leírtak miatt a raszteres rendszerben mindig generalizálást jelent. Ha két vagy több pont esik a leendő raszter cellába, ki kell választani azt a pontot, amit a leendő cella képviselni fog.

Vonalak

A vektoros adatszerkezetben a vonal y,x koordináták rendezett láncolata. Raszter formában a vonal olyan cellák összekapcsolódó lánca, amelyek azonos értékkel rendelkeznek. Ha ilyen cella láncon belül szakadás van, az szakadást jelent a vonal eredeti megfelelőjében is. Ekkor a cella lánc két különböző szakasza két különböző egyedet jelent a valóságban is (két, egymást nem keresztező út).

4. ábra A vonal vektoros és raszteres megjelenítése[5]

A vonalak átalakítása raszter formátumba nagyon hasonló a pontok átalakításához. A cellán áthaladó vonal attribútumát fogja megkapni a raszter cella. Ha több vonal halad át egy cellán, döntenünk kell, hogy a továbbiakban melyik vonalat képviselje a cella. A továbbiakban a cella méret fogja jelenteni a vonal korábbi szélességét. Ha például a cella a földfelszínen 500 méter széles, az adatbázisban az út szintén 500 méter széles lesz. Ez nem jó, ezért a cellaméretet össze kell hangolni a vonal fizikai szélességével.

Poligonok

A vektor poligon olyan y,x koordináták rendezett sorozata, ahol az első és az utolsó koordináta megegyezik, ezért területet reprezentál. A raszteres adatszerkezetben a poligon szomszédos cellák összefüggő csoportja.

5. ábra Poligonok vektoros és raszteres megjelenítése[6]

Ha egy cellába több vektoros poligon határa esik, a cella annak a poligonnak az értékét fogja örökölni, amelyik a legnagyobb helyet foglalja el a cellában (dominancia elv).

4.2.2 A raszterek leggyakoribb megjelenési formái

A raszteres adatok bekerülhetnek a térinformatikai adatbázisba a képalkotó rendszerek segítségével, vagy meglévő adatokból történő számítás útján.

Űrfelvételek

Az űrfelvétel a költség hatékony megoldás a földfelszín nagy területeinek ábrázolására a kis és közepes méretarány tartományban (m –km közötti felbontásban). Az űrfelvételek talán a legalkalmasabbak a földfelszín időbeli változásainak megfigyelésére. Elemezni tudjuk és összehasonlítani a korábbi adatokkal a földfelszínt a különböző évszakokban, időpontokban. A felvételek mutathatják a felszínt fekete – fehér, vagy színes formában. A színinformációk lehetnek RGB (red – green – blue = vörös – zöld – kék) kódolásúak, azaz egy pixel színe a három szín kombinációjából áll elő.

6. ábra Az RGB színkódolás sémája[7]

7. ábra Fekete - fehér és valódi színes űrfelvétel

[8] [9]

A másik megoldás szerint több sávban képezik le a színinformációkat és ezekből utólag állítják elő a kompozit rasztert. Ezeket az űrfelvételeket szokták még hamisszínes űrfelvételeknek is nevezni.

Sok űrfelvétel szolgáltató képes naponta, vagy akár néhány órán belül frissíteni a felvételeket. Ez a gyorsaság fontos az időjárás, az erdőtüzek vagy az áradások megfigyelése során.

Légifelvételek

Ha közepes vagy nagy méretarányt (felbontást) és gyors adatgyűjtést szeretnénk, akkor a légifelvételek a legalkalmasabbak. A légifényképezés során valamilyen légi járműre szerelt hagyományos vagy digitális kamerával készülnek a felvételek.

9. ábra Fekete - fehér és színes légifénykép

[10] [11]

Mivel az alacsony repülési magasság miatt egy felvétel nem elég, ezért képsorokat készítenek. A képek sorai légifényképezési tömbbé állnak össze. A képek az utólagos összeilleszthetőség érdekében átfedik egymást.

10. ábra Légifényképezés[12]

Szkennelt térképek, dokumentumok

Sok esetben a legjobb kiindulási anyag a már meglévő térkép. Ezt szkenneléssel (letapogatással) tudjuk digitális formába átalakítani. Ezeket a rasztereket precízen be tudjuk illeszteni a geodéziai koordináta rendszerbe.

11. ábra Topográfiai térkép részlet[13]

A fejlett országok állami térképszolgálatai ma már digitális (sok esetben transzformált) formában teszik hozzáférhetővé az állami alaptérképek sorozatait. Ezek a térképek tartalmuknál fogva (természetes objektumok, domborzat és mesterséges létesítmények) nagyon fontosak a mérnöki munkák során: területfejlesztés, természetvédelem, infrastruktúratervezés (út – vasúthálózat, repterek stb.)

Képek

Az egyedek tulajdonságait a térinformatikai adatbázisban leíró adatokkal jellemezzük. Vannak azonban olyan tulajdonságok (pl. épülethomlokzat), amelyeket nem lehet, vagy nehézkes a táblázatkezelőkben megengedett adattípusokkal leírni (szám, szöveg, logikai változó, stb.). Ebben az esetben alkalmazzuk a multimédia adattípust (BLOB = Binary Large Object = nagyméretű bináris objektum), amely lehet fénykép, videó, hang, szkennelt rajz, szkennelt dokumentum, stb.).

12. ábra Épület homlokzatának fényképe[14]



[3] http://webhelp.esri.com/arcgisdesktop/9.3/index.cfm?topicname=what_is_raster_data?

[4] http://webhelp.esri.com/arcgisdesktop/9.3/index.cfm?TopicName=Representing_features_in_a_raster_dataset

[5] http://webhelp.esri.com/arcgisdesktop/9.3/index.cfm?TopicName=Representing_features_in_a_raster_dataset

[6] http://webhelp.esri.com/arcgisdesktop/9.3/index.cfm?TopicName=Representing_features_in_a_raster_dataset

[7] http://webhelp.esri.com

[8] http://www.dire.de

[9] http://www.gospatial.com

[10] http://mek.niif.hu

[11] http://www.victorialodging.com

[12] http://www.geotecnologie.unisi.it

[13] http://www.terkepdepo.hu

[14] http://www.mta.hu