Read 02_Upravljanje_podacima_09062010 text version

OSNOVE GEOINFORMATIKE

Upravljanje podacima

Dario Perkovi

2010

PRIKUPLJANJE PODATAKA

Upravljanje podacima

2

Prikupljanje podataka

· Podaci koji se koriste u geoinformatici dolaze nam iz velikog broja raznovrsnih izvora. Bez obzira na nacin prikupljanja, oblik podataka, krajnju namjenu te njihovu zavrsnu vizualizaciju, radi se uvijek o geoprostornom podatku koji se uobicajeno provjerava s ve postojeim podacima. · Tocnost i preciznost, kvaliteta i kolicina podataka utjecat e na informacije koje zelimo znati o nekom dijelu naseg planeta.

Upravljanje podacima

3

Izvori podataka

Nivelir Geometrijski nivelman Teodolit

Zemlja Satelit Senzori u daljinskim istrazivanjima

Upravljanje podacima

4

Izvori podataka

GPS Satelit

Aerofotogrametrija

Upravljanje podacima

5

Rezultati obrade podataka

Rasterski GIS Atlas svijeta

Konturna karta Ortofoto snimak Vektorski GIS

Upravljanje podacima

6

Rezultati obrade podataka

Tematsko modeliranje

GIS projekt

Digitalni model reljefa (DMR)

Upravljanje podacima

Baza podataka

7

Srodne discipline

· Radi lakseg razumijevanja geoinformatike, potrebno je ukratko pojasniti discipline koje su s njom usko povezane. To su geodezija, fotogrametrija, kartografija, daljinska istrazivanja, obrada snimaka. · Osim toga, potrebno je razumjeti na koji nacin su te discipline povezane u procesu upravljanja podataka koji se sastoji od prikupljanja podataka, njihove korekcije, analize podataka i dobivanja izlaznih rezultata u obliku karte, GIS karte, GIS projekta ili WEB GIS-a.

Upravljanje podacima

8

Definicije geodezije

GEODEZIJA* (engl. SURVEYING) ­ kod nas se pod tim pojmom smatra zemljomjerstvo, (terenska) izmjera. Za ovu znanstvenu disciplinu i struku postoji vise definicija: · znanost o dobivanju prostornih informacija o tockama na povrsini Zemlje taj (danas kljuc i za drugih planeta). korisne Upravo su koordinate dobivanje prostorne

informacije jer se u geometriji preko njih lako odredi i povrsina nekog podrucja. · znanost o izmjeri Zemljine povrsine i njezinom prikazivanju na planovima i kartama

*GEODESY (engl.) ­ pod ovim pojmom sve se vise misli na visu geodeziju (zap. Europa). Pojam survey(ing) u Velikoj Britaniji i SAD-u podrazumijeva nizu geodeziju ili (samo) geodeziju.

Upravljanje podacima

9

Znacaj geodezije u svakodnevnici

· Poznavanje granica pruzanja neke pojave (poplava, odron, epidemija i sl.) moze nam pomoi u donosenju optimalnih odluka; moraju se uvijek poznavati granicne (rubne) koordinate te pojave · Upravo nam geodezija daje koordinate na terenu i tako igra kljucnu ulogu u tocnom prostornom odre ivanju geoinformacije

Upravljanje podacima

10

Znanstvena podjela geodezije

Prema sluzbenoj znanstvenoj klasifikaciji u Republici Hrvatskoj, znanstveno polje geodezija dijeli se na sljedee grane: · primijenjena geodezija · pomorska, satelitska i fizikalna geodezija · kartografija · fotogrametrija Moze se rei da geodezija pripada prirodnim znanostima kada istrazuje oblik i dimenzije Zemlje. Kada se bavi izmjerom zemljista ona pripada tehnickim znanostima.

Upravljanje podacima

11

Geodezija i geoinformatika

Geoinformatiku danas najvise prisvajaju upravo geodeti, cesto je nazivaju i geomatikom. Brojne promjene u geodeziji u posljednjih 40 godina (posebno u posljednjem desetljeu) uslijed razvoja satelitske i racunalne tehnologije utjecale su cak i na promjenu naziva geodetskih drustava, casopisa, geodetskih ucilista, pa i citave struke.

Upravljanje podacima

12

Geodezija i geoinformatika

Geoinformatika geodezije s kartografijom, znaci integraciju i matematicko-fizikalne istrazivanjima, informacijskim

fotogrametrijom, geografskim

daljinskim zemljisnim

sustavima, te multimedijskom komunikacijom. Razvojem informacijskih, prostornih i racunalnih znanosti, klasicna geodezija mijenja se iz analogne u digitalnu, od staticke u dinamicku i kinematicku, prelazi od naknadne obrade podataka na obradu u stvarnom vremenu. Lokalni pristup postaje sve vise globalni, a geodetski inzenjer danas zbog koristenja svih tehnologija postaje geoinformaticar.

Upravljanje podacima

13

Daljinska istrazivanja ­ remote sensing

· Disciplina o dobivanju informacija o objektu ali bez fizickog kontakta mjernog instrumenta s objektom istrazivanja. · Obuhvaa tehnike dobivanja podataka iz daljine.

Udaljenost od objekta moze iznositi nekoliko centimetara, stotine metara, stotine pa i tisue kilometara. · Instrumenti su najcese postavljeni u zracne i satelitske letjelice.

Upravljanje podacima

14

Daljinska istrazivanja ­ remote sensing

· Tehnicki gledano i geodezija je daljinsko istrazivanje jer su koordinata ili kut dobiveni koristenjem optickog instrumenta koji nije u kontaktu s objektom promatranja. Ipak, u znanstvenim krugovima daljinska istrazivanja ipak predstavljaju znanost koja generira fotografske informacije sa satelitske platforme ili aerosenzora. · Ova tehnika je znatno brza od klasicne izmjere jer se njome dobiva cjelokupan izgled terena promatranjem fotografije odnosno snimaka (engl. imagery) podrucja, dok klasicnom geodezijom geodet dobiva cjelokupnu predodzbu podrucja tek nakon rekognosciranja terena koje je uvijek manje tocno.

Upravljanje podacima

15

Objedinjavanje podataka

PITANJE

Geodetska tehnika (terenska izmjera) daje nam koordinate a daljinsko istrazivanje fotografiju.

Kako promatrati i koristiti podatke iz dvije razlicite tehnike prikupljanja podataka? Mogu li se ti podaci grupirati zajedno i mogu li biti smjesteni na istom mjerilu?

Upravljanje podacima

16

Objedinjavanje podataka

ODGOVOR

Podaci iz obje tehnike prikupljanja mogu biti grupirani i smjesteni na karti istog mjerila budui da zajednicki rezultat koji je kombinacija obje vrste podataka moze biti koristen za produciranje karata, odnosno geoprostorne informacije.

Osim objedinjavanja raznovrsnih prostornih podataka na istoj geolokaciji, cese je potrebno dobiti geoprostornu informaciju koja je u biti kombinacija prostorne informacije i numerickih (neprostornih) podataka. To moze biti npr. karta zupanija koja prikazuje prostorni prikaz nekih dostupnih numerickih podataka (vodoospkrba, broj stanovnika, broj Internet korisnika,...).

Upravljanje podacima

17

GIS projekt ­ objedinjuje razlicite izvore, tipove i formate podataka

Upravljanje podacima

18

KOREKCIJE PODATAKA

Upravljanje podacima

19

Geotransformacije (proracuni, prilagodbe)

Prilagodba podataka · Bilo koji podatak danas moze biti zapisan s greskama. · Podaci koji dolaze iz prirode nisu nikada bez gresaka jer mi jos uvijek ne mozemo (do danas) mjeriti prirodne pojave zeljenom tocnosu. Promjenjivost prirode nam otezava izgraditi sustav koji se sam prilago ava prema promjenama u prirodi. · Svi podaci koji su dobiveni iz prirode (sto ukljucuje geodetski izmjerene koordinate i snimke dobivene daljinskim istrazivanjima) uglavnom nisu pouzdani i konzistentni. Iz tog razloga mjereni podaci trebaju biti korigirani da se dovedu u zajednicki referentni okvir. To e nam osigurati pouzdanu analizu tijekom duljeg vremena.

Upravljanje podacima

20

Geotransformacije (proracuni, prilagodbe)

Korekcije terenske izmjere

U slucaju geodetske izmjere, postoji poseban postupak kojim se korigiraju apsurdni, pogresni ili pristrani podaci. Nakon analize tocnosti mjerenja prelazi se na korekcije i redukcije mjerenja i to koristenjem brojnih statistickih i/ili stohastickih tehnika.

a)

b)

c)

(a) precizno a netocno, (b) tocno a neprecizno, (c) tocno i precizno.

Upravljanje podacima

21

Digitalna obrada snimaka

· Postoji vise tipova gresaka povezanih sa sirovim nizom podataka dobivenih s daljinskog senzora a tipicna greska koja se javlja kod satelitskih snimaka jest radiometrijska greska. · Kada daljinski senzor snima slike Zemlje, atmosferski sum (naoblaka, buka u atmosferi i sl.) bi mogao izmijeniti ono sto bi senzor izmjerio u normalnim uvjetima. Zbog tog suma crni objekt moze izgledati kao sivi i moze doi do pogresne interpretacije.

Upravljanje podacima

22

Digitalna obrada snimaka

Umjesto proracuna prilagodbe kao kod terenske izmjere, u daljinskim istrazivanjima postoji posebna disciplina za primjenu korekcija digitalnih snimaka ­ digitalna obrada (digitalno procesiranje) snimaka (engl. digital image processing). U konkretnom slucaju radiometrijske greske primjenjuje se radiometrijska korekcija. Primjena korekcije nije jedini cilj digitalne obrade slika, ona je puno vise od toga. Postoje razni algoritmi ugra eni i softvere koji automatski mogu izvrsiti korekciju podataka.

Upravljanje podacima

23

ANALIZA PODATAKA

Upravljanje podacima

24

Fotogrametrija

Sto dalje s korigiranim podacima? · S podacima dobivenih terenskom izmjerom kartu je lako kreirati jer imamo sve potrebne koordinate. Kako dobiti kartu iz satelitskih snimaka? · Satelitski snimci su tehnicki gledano, fotografije. Jedan nacin dobivanja karte bio bi da nacrtamo direktno na snimak konture podrucja koje zelimo. Me utim ako mjerimo udaljenost me u tockama A i B, ona iznosi x cm. Cak i da je to prava udaljenost na Zemlji, moramo je tocno izmjeriti ­ fotogrametrijom.

Upravljanje podacima

25

Fotogrametrija

· Fotogrametrija ­ znanost ali i tehnika mjerenja pomou koje se iz fotografskih snimaka izvodi oblik, velicina i polozaj snimljenog predmeta (Braum, 1976). Postoje dvije grane fotogrametrije: analogna i digitalna. Analogni sustav ukljucuje mjerenja koristenjem optickih i mehanickih ure aja, dok digitalni sustav mjerenja vrsi pomou racunala. · Koristenjem fotogrametrije mozemo iz satelitskih snimaka producirati kartu koja je jednako dobra kao tradicionalna karta dobivena terenskom geodetskom izmjerom. · Ako se radi o snimcima iz aviona govorimo o aerofotogrametriji, a ako su snimci s terena govorimo o terestrickoj fotogrametriji.

Upravljanje podacima

26

Geografski informacijski sustavi (GIS)

· Geografski informacijski sustav (GIS) je racunalni sustav koji je prostorni ekvivalent tradicionalnog sustava za upravljanje bazom podataka. Jedina razlika je u tomu sto on upravlja prostornim podacima kao normalnim podacima ali sa "znanjem" o njihovoj prostornoj dimenziji. Po najpoznatijoj i najkraoj definiciji to je sustav za upravljanje prostornim podacima i osobinama pridruzenih njima.

Upravljanje podacima

27

Geografski informacijski sustavi (GIS)

· GIS se temelji na topologiji - grani matematike orijentiranoj prostoru. Zbog te cinjenice GIS se u osnovi bavi prostornim odnosima izme u objekata u n-dimenzionalnom prostoru te manipulacijom istih prema korisnickim potrebama. Upravo zbog topologije GIS predstavlja "pametnu kartu" koja dopusta korisnicima stvaranje interaktivnih upita (istrazivanja koja na vlastiti zahtjev stvara korisnik), analiziranje prostornih informacija i ure ivanje podataka.

Upravljanje podacima

28

Geografski informacijski sustavi (GIS)

TEMATSKO MODELIRANJE (preklapanje karata za urbanisticko planiranje)

Upravljanje podacima

29

Sloj i tema

· Karta dobivena fotogrametrijskim tehnikama koja sadrzi prostornu informaciju (koordinate i kutove) postaje nas ulaz u GIS i ujedno u njemu postaje sloj (engl. layer). Karta gustoe naseljenosti je jedan sloj u GIS-u. Budui da je u tradicionalnom geografskom smislu to tematska karta u GIS-u pruzanje nekog podrucja (karta zupanija, slivova,...). · Pojam sloj se cesto krivo poistovjeuje s pojmom tema. Sloj je openit pojam kojim se prikazuje set prostornih podataka, dok tema predstavlja prikazivanje prostornih podataka u kojima se izdvaja prikaz jednog predmeta interesa.

Upravljanje podacima

30

predstavlja

temu. Obicna (netematska) karta prikazuje samo geografsko

Prostorna analiza podataka u GIS-u

· U GIS unosimo razlicite teme istog podrucja. Npr. za neko podrucje mozemo imati slojeve s gustoom naseljenosti, povrsinama pod sumama, tipovima tla, itd. Osim na pojedinacnom sloju, GIS tehnologija omoguuje i to da operacije (radnje) mogu biti izvrsene na svim slojevima istovremeno u cilju dobivanja novog mjesovitog sloja. Taj sloj moze biti analiziran i ucinkovit u proucavanju citave prirode podrucja.

Upravljanje podacima

31

Prostorna analiza podataka u GIS-u

· Svaka GIS tema je izdvojeni prikaz jednog predmeta interesa, tj. prikazuje samo ono sto je glavno zariste teme. Npr. pedoloski sloj se moze podijeliti na vise tema koje su po nekom kriteriju (atributu) nastale izdvajanjem iz zajednickog GIS sloja. Kasnije u analizi te teme se mogu prostorno analizirati s drugim srodnim temama ili potpuno razlicitim podacima iz GIS slojeva. · S GIS-om, mozemo kombinirati sve izdvojene podatke da bi nacinili prikaz prirode kao cjeline a bilo koje proucavanje slozenog sloja ima isti ucinak kao izrada sveukupne terenske studije.

Upravljanje podacima

32

Zakljucak nakon GIS analize

· Cemu sve to, koja je korist? Citava ideja o usmjeravanju paznje na pojedinacne slojeve/teme te njihovo modeliranje ima za cilj bolje prostorno identificiranje informacija koje utjecu na nase istrazivanje i proucavanje. · Konacno, cilj GIS-a je da djeluje kao alat (sredstvo) za donosenje odluka za rjesavanje problema podjednako manjih i veih razmjera a koji k tomu imaju prostorni kontekst.

Upravljanje podacima

33

IZLAZNI PODACI

Upravljanje podacima

34

Krajnji rezultat geoinformaticke obrade

Krajnji rezultat (izlazni podatak, output) moze biti karta koja upuuje na podrucja koja su pogodna za odre enu aktivnost na nekom prostoru kao sto su primjerice plinifikacija, posumljavanje, poljoprivreda, rudarstvo, itd. Ovakva karta moze biti samostalno prikazana u GIS-u, a mogu se uz nju generirati i izvjestaji pa tako na lak i jednostavan nacin uz kartu dobijemo i sve relevantne informacije u tablicnom obliku. Tablicni prikaz mogue je prilikom ispisa dobiti na zasebnim listovima ili uz postojeu kartu ukoliko tablicnih podataka nema previse.

Upravljanje podacima

35

Primjer izlaznih podataka

Prostorno modeliranje u studijama utjecaja na okolis

Upravljanje podacima

36

Primjer izlaznih podataka

Buffer analiza plinskog cjevovoda

Upravljanje podacima

37

Primjer izlaznih podataka

Izrada hidrogeoloske karte

Upravljanje podacima

38

Information

02_Upravljanje_podacima_09062010

38 pages

Find more like this

Report File (DMCA)

Our content is added by our users. We aim to remove reported files within 1 working day. Please use this link to notify us:

Report this file as copyright or inappropriate

760953