Podstawowe operacje na danych geograficznych:
-przetwarzanie wstępne.
-proste operacje matematyczne statystyczne.
-analizy przestrzenne.
-modelowanie procesów i zjawisk.
Przetwarzanie wstepne:
-usuwanie błędów powstałych w wyniku wprowadzania danych
-zmiana układu współrzędnych lub transformacja afiniczna
-łączenie danych zapisanych w sąsiednich warstwach lub podział danych na odrębne warstwy tematyczne
-integracja danych pochodzących z różnych źródeł
-generalizacja i klasyfikacja danych
Łączenie danych zapisanych w sąsiednich warstwach lub podział danych na odrębne warstwy tematyczne wynika głównie z uwarunkowań technologicznych.
Zasięg przestrzennych materiałów źródłowych (map,zdjęć lotniczych lub satelitarnych) wpływa na zasięg wykonywanych opracowań.
Warunkiem umożliwiającym połączenie baz cząstkowych w jedną całą bazę danych jest:
-ten sam układ odniesienia
-ten sam typ obiektów
-ta sama struktura danych
-ten sam temat
Możliwe błędy podczas łączenia baz danych:
1.Duża automatyzacja działań w trakcie łączenia (zachowanie ostrożności,gdy obiekty są położone blisko siebie).
2.Bardzo prawdopodobna przebudowa topologii obiektów (jaki będzie miało wpływ na część opisową bazy).
3.Automatyczne dociągnięcia obiektów sąsiednich (z zadaną tolerancją).
Ograniczenia ilościowe dotyczące liczby linii opisujacych wielokąt lub liczby vertexów (punktów pośrednich określających przebieg linii) opisujących skomplikowane obiekty liniowe również wpływa na zasięg uzyskiwanych opracowań.
Z drugiej strony podział bazy na fragmenty ułatwia skupienie uwagi na istotnych cechach badanego zjawiska czy obszaru (np. gminy,zlewni).
Stosowane metody podziału:
-wycinanie
-wymazywanie
-rozdzielanie
Jedno z podstawowych zadań systemu GIS (tylko jednorodna informacja moze być wykorzystana do pracy).
Integracja danych-wzajemne zastosowanie danych.
Poprzedzana transmisją i konwersja danych z różnych systemów baz danych obejmuje scalenie i harmonizowanie poszczególnych zbiorów i zestawów danych tak by tworzyły spójną całość.
Złożony problem wymagający badań naukowych:
obserwujemy dwa typy podejścia naukowego do problemu integracji, spojrzenie w:
-aspekcie semantycznym
-aspekcie przestrzennym
Semantyka-zajmuje się badaniem związków jakie zachodzą między wyrażeniami języka,a przedmiotem,do którego się odnoszą.
Uwzględnienie znaczenia danych to problem,który wynika z rozbieżności,jakie występują w różnych bazach danych.
Każda aplikacja w odmienny sposób klasyfikuje dane (użyta są inne schematy) oraz inny sposób je kategoryzuje.
Najczęstsze konflikty:
-konflikt znaczenia-wynik odmiennych definicji lub interpretacji tego samego pojęcia
-konflikt schematów-wynik różnic w zastosowanym schemacie aplikacyjnym
-konflikt nazewnicta-stosowanie homonimów i synonimów
Do rozwiązywania problemów integracji semantycznej często wykorzystywana jest ontologia i minimalizacja problematyki różnorodności semantycznej.
1.Zapewnienie zgodności w przebiegu odpowiadających sobie elementów geometrycznych.
2.Uzgodnienie styków pomiędzy danymi przychodzącymi od różnych dystrybutorów.
3.Zapewnienie zgodności typologicznej wewnątrz warstw tematycznych (integracja pozioma).
4. Zapewnienie zgodności typologicznej pomiędzy warstwami (integracja pionowa).
5.Przeliczenie do jednego układu odniesienia z uwzględnieniem poprawek odwzorowawczych (złożonymi ze względu na zniekształcenia towarzyszące każdemu układowi).
Integracja danych geograficznych to również łączenie i zapewnianie wspólnych możliwości analitycznych danych geometrycznych zapisanych w formie wektorowej i rastrowej oraz danych statystycznych i odpowiadającymi im jednostkami terytorialnymi.
1.Transformacja danych z innych systemów.
2.Usunięcie konfliktów semantycznych.
3.Transformacja do jednolitego układu współrzędnych.
4.Integracja przestrzenna danych geograficznych.
a)generalizacja danych
b)łączenie danych przechowywanych w systemach źródłowych w podziale arkuszowym lub administracyjnym w bazę danych ciągu
c)korekcja błędnych danych i ich uzupełnianie
d)budowa topologii danych
e)weryfikacja spójności logicznej
f)integracja danych geometrycznych
5.Integracja danych pomiędzy warstwami tematycznymi z uwzględnieniem topologii między poszczególnymi warstwami tematycznymi.
6.Indeksowanie danych.
Mimo obowiązujących standardów OGC i ISO przenoszenie danych między systemami jest wyzwaniem:
-różnice między narzędziami polegające na innym sposobie zapisu tych samych danych w systemie
-prowadzenie źle sformalizowanej dokumentacji baz danych
Generalizacja-zmiejszenie ilości szczegółów (zmiana skali).
Reguły generalizacji:
-zachowanie struktur obiektów podstawowych
-zachowanie charakterystyki danych geograficznych
-czytelne przedstawienie danych geograficznych
Powody generalizacji:
-zapewnienie czytelności przekazu (uproszczenie i wygładzenie kształtów)
-analityczna i obliczeniowa sprawność systemu oraz żądana dokładność przeprowadzonych analiz przestrzennych
-redukcja obiektów
Generalizacja powoduje:
-zmiany długości obiektów liniowych
-zmianę obwodów,powierzchni i kształtów obszarów
Dokładność (nie większa niż średni błąd położenia obiektów na mapie):
-obiekty dobrze identyfikowane 0,5 mm w skali mapy
-niewyraźne granice obiektów 1 mm w skali mapy
Typy generalizacji:
-ilościowa związana z geometrią danych
-jakościowa związana z atrybutami obiektów
Ilościowa-obejmuje wszystkie obiekty punktowe,liniowe,powierzchniowe - wybieramy obiekty,które mają pozostać w danej skali.
Kryteria:
-liczba obiektów
-wielkość obiektów
-zastosowane metody
Jakościowa-uogólnienie informacji zawartych w bazie danych.
-modyfikowane są dane opisowe,które charakteryzują obiekty
-stopień trudności generalizacji danych geograficznych zależy od organizacji bazy danych. Bazy hierarchiczne znacznie łatwiej poddają się generalizacji.
-subiektywizm generalizacji – dobór algorytmów i parametrów przez użytkownika
Generalizacja obrazów rastrowych polega na zmniejszaniu ich rozdzielczości.
rako91