1 APLIKOVANÁ GEOINFORMATIKA IV doc. RNDr. Tomáš ŘEZNÍK, Ph.D. Aplikovaná geoinformatika 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 • 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 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 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 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 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 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 Help Share a line segment with Aplikovaná geoinformatika 4 • Prvek bude vybrán tehdy, jestliže průnik jeho geometrie 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 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 Help Are identical to Aplikovaná geoinformatika • Hranice prvků musí mít společnou 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 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 Help Contain Aplikovaná geoinformatika 5 • Opět analogie k Area completely within • I prvky se společnou hranicí • Reverzní operátor ke Contain ArcGIS 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 Help Aplikovaná geoinformatika • Overlay algebra • Digitální model terénu • Prostorové interpolace • Mapová algebra • Síťové analýzy Další typy prostorových operací – - viz. další přednášky Aplikovaná geoinformatika