w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o...

62
doc. dr inż. Tadeusz Zieliński r. ak. 2012/13 Metody komputerowe w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenie źródło: http://www.neokart.pl

Transcript of w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o...

Page 1: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

doc. dr inż. Tadeusz Zieliński

r. ak. 2012/13

Metody komputerowe

w inżynierii komunikacyjnej

Przechowywanie

informacji o terenie

źródło: http://www.neokart.pl

Page 2: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Układ wykładu

mapy tradycyjne

mapy cyfrowe

GIS

Page 3: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Mapy tradycyjne

definicje

podział map

mapa zasadnicza

wykorzystanie

źródła

Page 4: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Mapy tradycyjne

Definicje

klasyczna zmniejszony, przedstawiony na płaszczyźnie rysunku, obraz określonego obszaru jednoznacznie orientujący w usytuowaniu przestrzennym przedmiotów terenowych lub zjawisk występujących w tym obszarze

nowa baza danych o obszarze + oprogramowanie przedstawiające informacje w zadanej postaci w zależności od potrzeb (skala, wyświetlane elementy itp.)

http://maps.igipz.pan.pl/aims/home_pl.htm - Internetowy atlas Polski

Page 5: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Mapy tradycyjne

Podział map

ogólno-geograficzne

tematyczne:

mapa zasadnicza – podstawowa mapa

tematyczna

rejestr gruntów (kataster)

gospodarczo-społeczne: struktura zaludnienia, zagospodarowanie itp.

przyrodnicze: hydrografia, gleby, szata roślinna, klimat, fauna itp.

Page 6: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Mapy tradycyjne

Mapa zasadnicza

podstawowe cechy

układy współrzędnych

forma przedstawienia i zakres

więcej:

http://strony.aster.pl/izdebski/WykladySIT/WykladSIT_01.pdf

Page 7: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Mapy tradycyjne

Mapa zasadnicza

– podstawowe cechy podstawowa mapa tematyczna

mapa sytuacyjno-wysokościowa

treść i forma dostosowana do typowych potrzeb technicznych

wymagana dokładność – 10, 30 lub 50 cm (wg instrukcji K-1 Rozporządzenie MSWiA z 24.03.1999, poz. 297 – Instrukcja techniczna K-1 Mapa zasadnicza” ważna do końca 2013 r. http://www.gisplay.pl/geodezja/instrukcje/K1_instrukcja.pdf )

wykonana w państwowym układzie współrzędnych

niezależnie od skali – na formacie A1 (840*594)

obecne przepisy: Rozporządzenie MAiC z 12 lutego 2013 r. w sprawie bazy danych geodezyjnej ewidencji sieci uzbrojenia terenu, bazy danych obiektów topograficznych oraz mapy zasadniczej

Page 8: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Mapy tradycyjne

Mapa zasadnicza

– układy współrzędnych w Polsce 4 podstawowe układy:

1942 – stary (jest jeszcze trochę takich map)

1965 – najpopularniejszy (obowiązuje od 1969 r) – w nim robiona mapa zasadnicza:

układ strefowy

Polska podzielona na 5 stref

1992 – jednostrefowy; mapy o małych skalach (do 1:10 000)

2000 – 5-cio strefowy

są układy lokalne dla poszczególnych części Polski, np.:

warszawski – 0,0 – iglica kościoła ewangelickiego koło Zachęty

gdański

KGHM

problem – trudno połączyć te różne układy map

jest ogólnoświatowy układ WGS 84 dla potrzeb systemu GPS; MicroStation V8i – praca w dowolnym układzie

więcej: http://www.walery.com.pl/uklady

Układ 1965

źródło: http://www.asg-pl.pl/uklady_wspol.html

Page 9: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Mapy tradycyjne

Mapa zasadnicza

- forma przedstawienia i zakres skala mapy zasadniczej zależy od charakteru terenu:

duże miasta – 1:500

pozostałe miejscowości – 1:1 000

tereny rolnicze – 1:2 000

tereny leśne i ekstensywne – 1:5 000

z reguły oddzielnie: sytuacja (obiekty, ewidencja gruntów i budynków, uzbrojenie)

rzeźba terenu

wody

Page 10: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Mapy tradycyjne

Wykorzystanie map

mapy do lokalizacji, studiów: 1:10 000

1:25 000

mapy ewidencyjne: 1:5 000 - tereny zamiejskie

1:2 000 - tereny zurbanizowane

mapy wykorzystywane do projektów budowlanych:

1:1 000 - tereny zamiejskie

1:500 - tereny zurbanizowane

Page 11: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Mapy tradycyjne

Źródła pozyskania

Centralny Ośrodek Dokumentacji

Geodezyjnej i Kartograficznej GUGiK:

Warszawa, ul. Żurawia 6

http://www.codgik.gov.pl Zasób

– dostępność map, ortofotomap

miasta i województwa – oddzielne ośrodki;

np. Warszawa, Biuro Geodety Województwa

Mazowieckiego, al. Jerozolimskie 28

geoportal – http://www.geoportal.gov.pl

Page 12: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Mapy cyfrowe

definicje

mapa rastrowa

mapa wektorowa (numeryczna)

oprogramowanie do pracy z mapami

rastrowymi

Page 13: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Mapy cyfrowe

Definicje

• mapa rastrowa:

• rysunek składa się z

punktów

• jakość maleje przy

powiększaniu

• bardzo duże pliki

• szybkość i łatwość

uzyskania (skanowanie)

• mapa wektorowa:

• rysunek składa się z

linii

• jakość nie zależy od skali

• małe pliki

• możliwość pracy na

warstwach

• kosztowność i

pracochłonność

utworzenia

• mapa hybrydowa – złożenie rastrowej i wektorowej

Page 14: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Mapy cyfrowe

Mapa rastrowa

metoda uzyskania - skanowanie

kalibracja – korekta niedokładności przyczyny niedokładności:

nierównomierne odkształcenie papieru, folii

błędy powstałe przy skanowaniu

można zastosować praktycznie każdy program do obróbki rastrów:

MicroStation (b. uproszczona forma)

nakładki na MicroStation: IRAS/B

MicroStation Descartes

IRAS/C

nakładki na AutoCAD-a: Autodesk Raster Design

WiseImage

kalibracja pogarsza graficzną jakość rastra

więcej: http://strony.aster.pl/izdebski/WykladySIT/WykladSIT_04.pdf

źródło: http://strony.aster.pl/izdebski

Page 15: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Mapy cyfrowe Mapa wektorowa – sposoby uzyskania

digitalizacja (za pomocą digitizera, tabletu): dokładność 0.1 ÷ 0.2 mm w skali mapy

obecnie bardzo rzadko stosowana

wektoryzacja: skanowanie + przeniesienie treści mapy

dokładność 0.1 ÷ 0.2 mm w skali mapy

najczęściej stosowana

problemy związane z wektoryzacją: podstawowy koszt wektoryzacji to robocizna ograniczać zakres do niezbędnego minimum

znacznie trudniej wektoryzować raster kolorowy – kłopoty z ustaleniem granicy linii

Page 16: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Mapy cyfrowe Mapa wektorowa

– zalety (w stosunku do rastrowej)

większa czytelność

swoboda operowania: podział na warstwy

jakość nie zależy od powiększenia

wzrost szybkości działania

Page 17: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Mapy cyfrowe

Oprogramowanie do pracy z rastrami

IRAS/B

Descartes

przegląd pozostałych programów

Page 18: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Mapy cyfrowe

Oprogramowanie do pracy z rastrami

IRAS/B

produkt firmy Bentley

zastosowanie – rastry czarno-białe (binarne)

możliwości: obsługuje kilkanaście formatów

edycja rastra

kalibracja

wektoryzacja

przykładowe inne funkcje

uwagi dodatkowe wiele parametrów ustawia się ręcznie (np. wielkość usuwanej plamki, długość wypełnianej szczeliny)

potrzebne jest spore doświadczenie

Page 19: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Mapy cyfrowe

Oprogramowanie do pracy z rastrami

IRAS/B – edycja

czyszczenie - usuwanie zbędnych

punktów, plam

wypełnianie dziur - wypełnia przerwy

(o wielkości mniejszej od zadanej)

w istniejących elementach

prostowanie linii – wskazanie linii, które

powinny być pionowe lub poziome

kopiowanie, obracanie, odbicia lustrzane itp.

rysowanie (jako elementów rastrowych)

linii, okręgów itp.

Page 20: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Mapy cyfrowe

Oprogramowanie do pracy z rastrami

IRAS/B - kalibracja

wstępne, zgrubne dopasowanie rastra do obszaru przez obrót, skalowanie

właściwa kalibracja: wybór jednej z 6 dostępnych metod , m. in.:

Helmerta - przeskalowanie, obrót, przesunięcie

Affine - b. złożona, umożliwia korekty zniekształceń lokalnych

wskazanie skąd (na rastrze) dokąd (na pliku wektorowym) przesunąć punkt

ewentualne sprawdzenie wielość dokonanych korekt (są pokazywane odrębnie dla każdej pary punktów)

Page 21: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Mapy cyfrowe

Oprogramowanie do pracy z rastrami

IRAS/B - wektoryzacja

elementów geometrycznych

tekstów (OCR) :

na początku popełnia wiele błędów - trzeba ustawić wiele parametrów

można go poprawiać uczy się

Page 22: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Mapy cyfrowe

Oprogramowanie do pracy z rastrami

IRAS/B – przykładowe inne funkcje

Zoom Point - powiększanie okolicy

wskazanego punktu w odrębnym oknie:

umożliwia precyzyjne dowiązanie

ułatwia m.in. kalibrację i wektoryzację

gumka – można stosować tylko do

elementów rastrowych narysowanych

przez użytkownika

Page 23: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Mapy cyfrowe

Oprogramowanie do pracy z rastrami

Descartes produkt firmy Bentley

zastosowanie – rastry kolorowe (24-bitowe)

powstał do celów wojskowych (wywiad satelitarny)

po zainstalowaniu jest widoczny wewnątrz MicroStation (w menu Plik > Menedżer plików rastrowych pojawiają się dodatkowe funkcje)

dodatkowe możliwości w stosunku do IRAS/B: większa automatyzacja wielu działań

większa liczba obsługiwanych formatów

edycja rastra – większa automatyzacja (np. przy usuwaniu plam)

kalibracja

wektoryzacja

mozaikowanie

przykładowe inne funkcje

Page 24: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Mapy cyfrowe

Oprogramowanie do pracy z rastrami

Descartes – obsługiwane formaty

praktycznie wszystkie: czarno-białe

tonalne (o różnym stopniu szarości)

kolorowe (24 bitowe)

georeferencyjne (Georeferenstif - plik formatu *.tif + plik tekstowy zawierający współrzędne usytuowania pliku)

chmury punktów

natywna (bez konieczności konwersji) obsługa większości formatów rastrowych

możliwość pracy na rastrze nie mieszczącym się w pamięci - format HMR (technologia dynamicznego zarządzania pamięcią); szybkość pracy wynika m.in. z przypisania do pikseli informacji, przy jakim powiększeniu mają być wyświetlane

Page 25: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Mapy cyfrowe

Oprogramowanie do pracy z rastrami

Descartes – kalibracja

7 algorytmów kalibracji (płaskie,

przestrzenne)

można kalibrować plik rastrowy do

wektorowego i odwrotnie

możliwość wsadowej obsługi plików

można tworzyć szablony kalibracji

zapisywane w pliku *.rgl - przydatne, jeśli

wszystkie arkusze maja podobne

zniekształcenie

Page 26: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Mapy cyfrowe

Oprogramowanie do pracy z rastrami

Descartes – wektoryzacja

możliwe rodzaje: półautomatyczna – automatyczna wektoryzacja linii do napotkanego rozwidlenia

automatyczna - wektoryzuje wszystkie elementy w zadanym obszarze jako odcinki linii

możliwość ustawienia opcji: wybór jednego z 5 poziomów jakości

automatyczne kasowanie zwektoryzowanego rastra

korygowanie kątów (np. poziomowanie linii biegnących pod kątem + – 0.5

o)

wybór kategorii elementów (np. drogi, lasy, cieki) i automatycznie przypisywanie im atrybutów (warstwa, kolor itp.)

rysowanie linii zewnętrznych – pokazuje się np. oś drogi, a program rysuje wektory opisujące jej krawędzie

Page 27: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Mapy cyfrowe

Oprogramowanie do pracy z rastrami

Descartes – przetworzenie mapy rastrowej

wyjściowa po oczyszczeniu i wektoryzacji

źródło: Czeski P., Projekt węzła Wilanowska z wykorzystaniem dostępnego oprogramowania,

praca dyplomowa, PW, 2006

Page 28: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Mapy cyfrowe

Oprogramowanie do pracy z rastrami

Descartes – mozaikowanie

mozaikowanie – nakładanie ciągu zdjęć

możliwości:

uśrednianie kontrastu z kolejnych zdjęć

przyjmowanie kontrastu ze wskazanego zdjęcia lub obszaru

przeniesienie parametrów ze wskazanego fragmentu na wszystkie zdjęcia

usuwanie małych szczelin między zdjęciami (zszywanie zdjęć)

Page 29: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

Mapy cyfrowe

Oprogramowanie do pracy z rastrami

Descartes – przykładowe inne funkcje

draping – zrzutowanie rastra (zdjęć) na NMT (również w formie chmury punktów)

nakładanie tekstury 3D (zdjęcia na budynki 3D)

możliwość zamiany wektora na raster

przyciąganie do rastra

lupa

wyświetlanie rastra w skali 1:1 (1 piksel rastra = 1 piksel monitora) - daje to najlepszą jakość wyświetlania

Page 31: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

definicja

zasada działania

zastosowanie

możliwości typowego programu GIS

przegląd dostępnych programów

przykłady zastosowania

literatura

Page 32: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Definicja

GIS (Geographical Information System) SIP (System Informacji Przestrzennej)

system pozyskiwania, gromadzenia, przetwarzania, analizowania i udostępniania danych odniesionych do powierzchni Ziemi:

SIG (System Informacji Geograficznej), ang. GIS – ogólne informacje o terenie (kraj, województwo, powiat); skala < 1:5 000

SIT (System Informacji o Terenie), ang. LIS (Land Information System) – mniejszy obszar, dane o dużej szczegółowości

więcej: http://www.esri.pl/index.php/co-to-jest-gis

Page 33: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Zasada działania – podstawy do mapy numerycznej dowiązana baza danych

o znajdujących się na niej obiektach

program operuje 3 rodzajami danych:

pliki wektorowe

pliki rastrowe

baza danych (praktycznie dowolna)

cel – przetwarzanie, wyszukiwanie informacji według

atrybutów (opisowych) i/lub przestrzennych

wynik:

graficzne zobrazowanie dowolnego zapytania (np. wyświetl

wszystkie działki, przez które przechodzi pas drogowy;

wyświetl drogi o szerokość jezdni > ...) ułatwienie analizy

raport tekstowy

Page 34: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Zasada działania – baza danych

dane graficzne – obiekty (domy, drogi, rzeki itp.): obiekt – element przedstawiony na warstwie, każdy obiekt składa się z co najmniej 1 punktu o zadanych współrzędnych (geokod)

geokod – z reguły współrzędne środka ciężkości obiektu

stosowane są globalne współrzędne terenowe

warstwa

format zapisu

sposób prezentacji mapy

dane opisowe: atrybuty tekstowe (np. nazwisko właściciela)

liczbowe (np. parametry drogi, powierzchnia działki)

graficzne (np. zdjęcie obiektu)

dźwiękowe (np. śpiew ptaków występujących w na danym obszarze)

każdy obiekt jest opisany w oddzielnym rekordzie; łącznikiem między danymi jest geokod

Page 35: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Zasada działania – warstwy

na każdej warstwie usytuowane są obiekty jednej klasy (zabudowa, cieki, drogi itp.)

obiekty każdej warstwy mają oddzielny zbiór rekordów opisujących ich atrybuty

można wykonywać operacje jednocześnie na wielu warstwach

źródło: J. Urbański Zrozumieć GIS, PWN, Warszawa 1997

Page 36: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Zasada działania – format zapisu

rastrowy: nałożenie na mapę siatki o boku równym połowie najmniejszego inwentaryzowanego obiektu

każdemu kwadratowi przypisuje się wartość odpowiadającą rodzajowi obiektu

wektorowy: obiekty są opisane przez:

punkty, łamane, wieloboki oraz

symbole (przy pewnej skali zastępują rzeczywiste obiekty)

hybrydowy

Page 37: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Zasada działania – sposób prezentacji mapy

w dowolnej skali

w różnych formach (przy małych skalach zamiast rzeczywistych kształtów obiektów są rysowane przypisane im symbole)

w wybranym typie projekcji mapy: projekcja mapy = odwzorowanie kartograficzne (zasada rzutowania powierzchni kuli ziemskiej na powierzchnię płaską)

istotne przy dużych obszarach

każdy typ projekcji zniekształca jedną z cech mapy: kształt obiektu

odległość

kierunek

w zależności od potrzeb użytkownik może wybrać typ projekcji właściwy dla jego analiz

Page 38: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Zastosowanie

wszędzie tam, gdzie niezbędnym elementem podejmowania

decyzji jest informacja o lokalizacji w przestrzeni

dziedziny:

zarządzanie infrastrukturą

transport

kartografia

administracja

działalność gospodarcza

koszty = sprzęt : oprogramowanie : wprowadzanie danych

= 1 : 5 : 100

Page 39: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Zastosowanie – zarządzanie infrastrukturą

pierwsi użytkownicy GIS

ewidencja eksploatowanych urządzeń

plany napraw, przeglądów

wyszukiwanie informacji o:

parametrach urządzeń w miejscach awarii

obiektach leżących w strefie zagrożenia

Page 40: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Zastosowanie – transport

wyszukiwanie korytarza do poprowadzenia nowego ciągu komunikacyjnego

raport o działkach do wykupu dla projektowanej drogi

ewidencja sieci: systemy nawigacji dla kierowców

analizy eksploatacyjne, m. in.: najkrótsze drogi przejazdu dla pojazdów ponadnormatywnych

miejsca nieprzejezdne (remonty, poważne wypadki) objazdy

utrzymanie zimowe

analizy wypadkowości

przedsiębiorstwa transportowe: zarządzanie ruchem pojazdów

zarządzanie przewozem towarów

Page 41: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Zastosowanie – kartografia

nowoczesna mapa = GIS

tworzenie map tematycznych przez

filtrowanie numerycznej mapy obiektowej

Page 42: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Zastosowanie – administracja

ewidencja nieruchomości

służby skarbowe – ściąganie podatków

(w Polsce najszybszy zwrot nakładów na

wprowadzenie systemu)

system doradczy przy podejmowaniu decyzji

(np.: o lokalizacji nowych inwestycji

– odległości od linii transportowych, mediów,

zasoby siły roboczej)

Page 43: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Zastosowanie – działalność gospodarcza

badania marketingowe

analiza zjawisk demograficznych

zapotrzebowanie na usługi

rozkład potencjalnych klientów

dostępność obiektu

Page 44: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Możliwości typowego programu GIS

wg: J. Urbański - Zrozumieć GIS, PWN, Warszawa 1997

produkt końcowy

analiza modelowanie

wstępne przetwarzanie

wprowadzanie danych

Page 45: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Możliwości typowego programu

– wprowadzanie danych

pozyskiwanie danych za pomocą różnych

technik, np.:

GPS

digitalizacja

wektoryzacja

wprowadzanie danych opisowych

podstawowa weryfikacja danych (formaty,

dopuszczalny zakres wartości itp.)

Page 46: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Możliwości typowego programu

– wstępne przetwarzanie konwersja formatów

redukcja i generalizacja danych

wykrywanie i poprawianie błędów (wykorzystanie

topologii)

zgrywanie krawędzi obiektów leżących na sąsiednich

zdjęciach

integracja obiektów z różnych warstw i źródeł

rejestracja zdjęć satelitarnych

(kalibracja + usytuowanie we właściwym miejscu)

tworzenie topologii danych

odwzorowania kartograficzne (projekcja mapy)

Page 47: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Możliwości typowego programu

– baza danych

kluczowy element systemu

obsługiwana przez zestaw programów DBMS (Data Base Management System), który zapewnienia:

dostęp do danych podprogramom systemu

integralność danych (niedopuszczenie do niespójności danych z różnych źródeł)

bezpieczeństwo danych (prawa dostępu: odczyt, modyfikacja)

stosuje się duże, poważne programy typu: Oracle

INFORMIX

czasami MS Access

Page 48: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Możliwości typowego programu – analiza

wyszukiwanie i klasyfikacja – porządkowanie obiektów na podstawie ich atrybutów

pomiary: odległości

powierzchnie

wyniki można zapisywać jako atrybuty

funkcje sąsiedztwa – wykonywanie operacji w ograniczonym sąsiedztwie wybranych elementów

funkcje łączenia – wyznaczanie stref buforowych

nakładanie – nałożenie na siebie kilku warstw i wykonanie pewnych operacji logicznych, np.:

wszystkie działki przecinane przez drogę

strefy negatywnego oddziaływania drogi – droga + bufor emisji hałasu, spalin nałożona na zabudowę

analizy korytarzowe – waloryzacja terenu

analiza statystyczna – rozkład cech w poszczególnych regionach

Page 49: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Możliwości typowego programu – modelowanie

nie jest standardowym elementem programu

pozwala na bardzo wyrafinowane analizy wg opisanego modelu; np.:

model rozprzestrzeniania się hałasu wokół drogi

model rozkładu ruchu na sieć (po zamknięciu odcinka drogi na skutek remontu, wypadku)

Page 50: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Możliwości typowego programu

– produkt końcowy (raport)

edycja mapy:

edytor grafiki

określenie parametrów graficznych

(style, stosowane symbole)

edycja raportów:

zdefiniowanie układu

edytor tekstów

Page 51: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Przegląd dostępnych programów

firmy ESRI

firmy Bentley

firmy Intergraph

firmy Autodesk

firmy MapInfo

Page 52: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Przegląd programów firmy ESRI wprowadza zapis 3D

pakiet ArcGIS Desktop – dostępne programy: ArcInfo (dla tworzącego bazę):

kompletny systemem tworzenia, gromadzenia, aktualizowania, analizowania, wizualizacji i publikacji danych GIS oraz tworzenia zapytań

podstawowy program pakietu; standard wśród programów GIS; narzucił formaty plików (shape), podstawowe funkcje itp.

ArcEditor – ArcView + bogatsze możliwość edycji

ArcView (dla zaawansowanego użytkownika) – wizualizacja kartograficzna, zarządzanie i analizowanie oraz podstawowe możliwości tworzenia i edycji danych geograficznych; jest wersja polska

ArcReader (dla użytkownika) – przeglądanie i drukowanie map, utworzonych w aplikacji ArcPublisher (zapisanych w formacie PMF); bezpłatny; jest polska wersja

więcej: http://www.esripolska.com.pl

Page 53: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Przegląd programów firmy Bentley (1)

od 2008 – Bentley Map: współpracuje z bazą danych Oracle

bezpośrednio czyta dane z różnych źródeł (AutoCAD, MapInfo, ArcView, Oracle)

wykorzystuje właściwości MicroStation V8i (obiekty 3D, wizualizacja, przezroczystość, druk do PDF)

współpraca z Google Earth (pliki *.kmz)

nowy format danych XFM (oparty na XML)

jest wersja PL

więcej: http://www.bentley.com/pl-PL/Products/Bentley+Map/?skid=CEE_PL08_GEONEWS_JAN

Bentley PowerMap: mini Bentley Map

pełny zestaw narzędzi dla pracy 2D

nie wymaga MicroStation

jest wersja PL

Page 54: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Przegląd programów firmy Bentley (2)

Bentley Geo Web Publisher: internetowa przeglądarka do plików utworzonych w Bentley Map lub PowerMap,

uniwersalny – służy do budowy strony, administracji, analiz, zapytań, raportów, nawigacji

dane mogą być również w formie rastrowej

przetworzenie na HTML

odpowiedzi w formacie *.jpg lub *.tif,

nowoczesne funkcje: generowanie listy osób do powiadomienia (np. w czasie awarii)

sprawdzanie danych na telefon (np. czy są w tym miejscu przewody)

przykład zastosowania www.gdansk.gda.pl plan miasta

więcej: http://www.bentley.com Produkty

Page 55: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Przegląd programów firmy Intergraph GeoMedia – podstawowy program:

integracja danych przestrzennych z wielu źródeł

podstawowa baza danych – MS Access

sposób wyświetlania obiektów można przypisać do skali

można podłożyć raster

wprowadza obiekty 3D

stawianie zapytań: szukanie obiektów o konkretnych cechach tekstowych i przestrzennych (leży na granicy, wewnątrz, jest przecinany itp.)

możliwość wyznaczania buforów

GeoMedia Viewer: przeglądarka zbiorów zapisanych w formacie MS Access (GeoMediach), Mapinfo, ArcView

podstawowe możliwości: stawianie zapytań

wyświetlenie map tematycznych

darmowa

GeoMedia WEB Publisher – internetowa przeglądarka do plików utworzonych w Geomedia

więcej: http://www.intergraph.com/global/pl/sgi/smartclient_opis.aspx

Page 56: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Przegląd programów firmy Autodesk

AutoCAD Map 3D

w Polsce chyba najmniej

popularny

może współpracować

z programem do

projektowania geometrycznego

VESTRA CAD

więcej: http://www.autodesk.pl Produkty AutoCAD AutoCAD Map 3D

Page 57: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Przegląd programów firmy MapInfo

MapInfo Professional:

tani, prosty

ZIK – dr inż. Tomasz Dybicz

MapInfo ProViewer – przeglądarka

więcej:

http://www.mapinfo.pl – dostępne demo

Page 58: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Przykłady zastosowania

internetowe plany miast

nawigacja satelitarna

Page 59: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Przykłady zastosowania

Internetowe plany miast – przegląd

Starogard Gdański - http://stg.procad.pl/

Wrocław – www.wroclaw.pl/m3292 – wyszukiwanie ulic, szczegółowych adresów, tras komunikacji miejskiej; do niektórych punktów przypisane wizualizacje 3D

Polska – http://mapa.szukacz.pl – plany miast, historia, obiekty itp.

Polska – http://www.zumi.pl - wyszukiwanie obiektów użyteczności publicznej (bankomaty, stacje benzynowe itp.), wyznaczanie tras

Łódź – http://www.mapa.lodz.pl

Warszawa – http://www.mapa.um.warszawa.pl

Zabrze – do niektórych obiektów przypisane zdjęcia http://gis.um.zabrze.pl/umzabrze/open.jsp

Polska – przegląd map interaktywnych http://www.geoportal.pl/geoportal.php

wybór trasy podróży – http://map24.interia.pl ; http://maps.google.pl/

wybór trasy podróży (miasta) – www.jakdojechac.pl

Page 60: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Przykłady zastosowania

Nawigacja satelitarna

nawigacja dla podróżujących

dostosowana do współpracy z GPS, notebookami i palmtopami

Page 61: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Przykłady zastosowania

Nawigacja satelitarna; palmtopy

więcej http://www.gps-y.pl/navigo.html

Page 62: w inżynierii komunikacyjnej Przechowywanie informacji o terenieil.pw.edu.pl/~zik/pliki/mkwik2014/MKwIK w4.pdf · 2014. 1. 8. · Descartes produkt firmy Bentley zastosowanie –

GIS

Literatura

Urbański J. – Zrozumieć GIS, Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa 1997

W. Izdebski, Wykłady z przedmiotu SIP i mapa zasadnicza, GIK PW – http://strony.aster.pl/izdebski

Myrda G. – GIS czyli mapa w komputerze, Wydawnictwo Helion, Warszawa 1997

M. Styczyńska – Metody łączności i przekazywania informacji w nowoczesnych systemach zarządzania ruchem; praca dyplomowa magisterska, PW IL IDiM, Warszawa, 2004