1
APLIKOVANÁ
GEOINFORMATIKA IV
RNDr. Tomáš ŘEZNÍK, Ph.D.
Aplikovaná geoinformatika, jaro 2009
Prostorové operace v GIS
Laboratoř geoinformatiky a kartografie
Podle Cornelius a Heywood (1994) in Tuček (1998):
1. Jednoduché (single operations)
2. Složité (multiple operations)
3. Kartografické modelování
4. Prostorové interpolace
5. Digitální modely terénu
6. Analýzy sítí
Členění prostorových operací
Aplikovaná geoinformatika
* Vykonávají se jen na jednotlivé informační
vrstvě, rastrové nebo vektorové
­ výpočty vzdáleností, ploch a obvodů
­ dotazy na databázi ­ prostorové a atributové
­ sousedské funkce ­ buffering, reklasifikace
rastrů
1. Jednoduché
Aplikovaná geoinformatika
* Dotazovací operace má obecně 3 hlavní
komponenty (platí jak pro atributové, tak pro
prostorové dotazy):
­ specifikace údajů, kterých se týká
­ formulace podmínek, kterým musí údaje vyhovovat
­ instrukce, co se má na vybraných údajích udělat
* vytvořit selekci, odmazat ze stávající selekce, přidat ke
stávající selekci, vybrat prvky pouze z již existující selekce
Dotazy na databázi
Aplikovaná geoinformatika
* Operace, které vyžadují použití dat:
­ ze dvou nebo více informačních vrstev
­ ze dvou nebo více objektů
­ z informační vrstvy GIS a externího zdroje
* Těžiště prostorových operací
* Data musí splňovat určité požadavky
­ stejná kvalita, lokalizace ve stejném
souřadném systému, vhodná struktura
* Overlay algebra
2. Složité
Aplikovaná geoinformatika
* Postupy na integraci (kombinování)
informačních vrstev na matematickém
principu podle určitého schématu
* Mapová algebra
* Posloupnost používání analytických
nástrojů
3. Kartografické modelování
Aplikovaná geoinformatika
2
* Geostatistické analýzy
* Analýzy obrazů (především DPZ)
Další skupiny analytických funkcí
(nespadají plně do výše uvedených kategorií)
Aplikovaná geoinformatika
Prostorové operace v ArcGIS 9.2
* Výpočty v prostředí atributové tabulky
linie
polygony
body
Výpočty vzdáleností, ploch a obvodů
Aplikovaná geoinformatika
* Data management Tools 
Features  Add XY Coordinates
* Pouze bodové vrstvy
* Doplní souřadnice v jednotkách
souřadného systému
­ metry
­ zeměpisná šířka a délka
Jiný způsob zápisu souřadnic do
atributové tabulky
Aplikovaná geoinformatika
* Select by Location
* Prostorové operátory:
­ intersect
­ are within a distance of
­ completely contain
­ are completely within
­ have their centroid in
­ share a line segment with
­ touch the boundary of
­ are identical to
­ are crossed by the outline of
­ contain
­ are contained by
Prostorové dotazy na databázi
Aplikovaná geoinformatika
* Vrátí prvky (i z více vrstev), které geometricky sdílí
jakoukoliv společnou část s prvky ,,hlavní" vrstvy
* Stejný efekt mají i další operátory v konkrétních
případech, např:
­ are identical to ... když se srovnávají pouze
bodové vrstvy
­ are within a distance of ... když by se zadala
nulová hodnota bufferu
Intersect
Aplikovaná geoinformatika
3
ArcGIS 9.2 Help
Aplikovaná geoinformatika
* Operátor vytváří
buffer (nebo buffery)
okolo hlavní vrstvy
se zadanou
vzdáleností a vrací
prvky, které protnou
(pravidlo intersect)
daný buffer (nebo
buffery)
ArcGIS 9.2 Help
Are within a distance of
Aplikovaná geoinformatika
* Pro některé uživatele mírně zavádějící nástroj
* Výběr polygonu, v němž je plně obsažen nějaký další prvek
* Pro platnost operátoru musí každý bod geometrie ležet vevnitř
polygonu, výsledkem výběru je vnější polygon
* ,,Select from kraje that completely contain okresy"  vybere
kraje, které mají takový okres, který leží celý uvnitř . Nevybere
okresy, ale kraje.
* Na výběr okresů, které celé leží uvnitř kraje je jiný operátor 
viz. další slide
ArcGIS 9.2 Help
Completely contain
Aplikovaná geoinformatika
* Výběr prvku, který je plně uvnitř jiného prvku
* Každý bod geometrie musí ležet uvnitř, hranice se
bere jako že je vně
* Reverzní operátor vůči Completely contain
* Hlavním prvkem musí být polygon nebo se musí
nadefinovat buffer okolo bodů a linií
ArcGIS 9.2 Help
Are completely within
Aplikovaná geoinformatika
* Prvek bude vybrán, pokud
jeho centroid leží vevnitř
nebo se dotýká geometrie
prvku
* Lze opět definovat buffer vzdálenost
ve které musí
centroid ležet
ArcGIS 9.2 Help
Have their center in
Aplikovaná geoinformatika
* Výběr prvků, které mají
společné s hlavním
prvkem minimálně 2 po
sobě jdoucí vertexy
* Pouze pro linie a
polygony
ArcGIS 9.2 Help
Share a line segment with
Aplikovaná geoinformatika
4
* Prvek bude vybrán tehdy,
jestliže průnik jeho
geometri s geometrií
hlavního prvku není
prázdný. (tzv. Clementini
touch operator)
*  průnikem se myslí
stejné umístění vertexu !
* Dále ale bude vybrán i
prvek, který leží celý uvnitř
polygonu, jestliže sdílí část
část linie, nebo vertex s
hranicí polygonu
* Pro linie a polygony
ArcGIS 9.2 Help
Touch the boundary of
Aplikovaná geoinformatika
povodí 4. řádu se nevyberou
Aplikovaná geoinformatika
* Výběr prvků se striktně identickou geometrií
* Pouze pro stejné typy geometrie
ArcGIS 9.2 Help
Are identical to
Aplikovaná geoinformatika
* Hranice prvků musí mít
společný alespoň jednu
hranu, vertex či koncový
bod, musí se protnout,
nemusí sdílet část linie
* Pro linie a polygony
* The source and target
features must be either
lines or polygons.
ArcGIS 9.2 Help
Are crossed by the outline of
Aplikovaná geoinformatika
Aplikovaná geoinformatika
* Liší se od Completely
contain tím, že se do
výběru zahrnují i prvky,
které mají společnou
hranici
* Výsledkem výběr ale
nejsou ,,prvky uvnitř" ale
takové, které ty prvky
uvnitř obsahují
ArcGIS 9.2 Help
Contain
Aplikovaná geoinformatika
5
* Opět analogie k Area
completely within
* I prvky se společnou
hranicí
* Reverzní operátor ke
Contain
ArcGIS 9.2 Help
Are contained by
Aplikovaná geoinformatika
* Select by attributes
* SQL dotaz
* Select from ___ where:
* Logické operátory
* Kombinace podmínek v jednom dotazu
* Viz. kontextový help aplikace
Atributové dotazy na databázi
Aplikovaná geoinformatika
Aplikovaná geoinformatika
Atributové dotazy na databázi
* Rozdílné nástroje pro vektory a rastry
* Vzdálenost 2 prvků
* Vzdálenost mezi jednotlivými prvky stejné vrstvy
* Buffery
* Nejbližší, nejvzdálenější bod
* Nejkratší cesta
* ...
Proximity funkce (sousedské)
Aplikovaná geoinformatika
ArcGIS 9.2 Help
Aplikovaná geoinformatika
* Overlay algebra
* Digitální model terénu
* Prostorové interpolace
* Mapová algebra
Další typy prostorových operací -
viz. další přednášky
Aplikovaná geoinformatika