Analiza danych w Systemach Informacji Przestrzennej.PDF

(4011 KB) Pobierz
75400513 UNPDF
Analiza danych w Systemach Informacji
Przestrzennej.
PRACA MAGISTERSKA
WST Ħ P.......................................................................................................................................... 4
ROZDZIAŁ 1. WPROWADZENIE DO SYSTEMÓW INFORMACJI PRZESTRZENNEJ ..... 7
1.1. D EFINICJA S YSTEMU I NFORMACJI P RZESTRZENNEJ ...................................................7
1.2. H ISTORIA SIP .........................................................................................................8
1.3. E LEMENTY S YSTEMÓW I NFORMACJI P RZESTRZENNEJ ...............................................9
1.4. P OJ Ħ CIA ZWI ġ ZANE Z INFORMACJ ġ PRZESTRZENN ġ .................................................10
1.4.1. Dane przestrzenne .......................................................................................10
1.4.2. Jako Ļę danych .............................................................................................11
1.4.3. Triangulacja ................................................................................................12
1.5. K LASYFIKACJA SYSTEMÓW INFORMACJI PRZESTRZENNEJ ........................................13
1.6. M ODELE DANYCH PRZESTRZENNYCH ......................................................................14
1.6.1. Prosty model wektorowy .............................................................................15
1.6.2. Topologiczny model danych wektorowych..................................................16
1.6.3. Model rastrowy ...........................................................................................17
1.6.4. Model regularnej siatki kwadratów..............................................................17
1.6.5. Model siatki trójk Ģ tów (TIN).......................................................................18
1.6.6. Model warstwicowy ....................................................................................19
1.7. G ENERALIZACJA ....................................................................................................19
1.8. ń RÓDŁA DANYCH ...................................................................................................21
1.8.1. Dane wektorowe..........................................................................................22
1.8.2. Dane rastrowe .............................................................................................24
ROZDZIAŁ 2. MAPY NUMERYCZNE ................................................................................... 27
2.1. D EFINICJA MAPY NUMERYCZNEJ .............................................................................27
2.2. P OJ Ħ CIA ZWI ġ ZANE Z MAPAMI ................................................................................29
2.2.1. Obiekty i atrybuty .......................................................................................29
2.2.2. Warstwa mapy ............................................................................................29
2.2.3. Mapa tematyczna ........................................................................................30
2.2.4. Skala mapy..................................................................................................30
2.2.5. Oznaczenia obiektów na mapach .................................................................31
2.2.6. Jednostki ewidencyjne.................................................................................32
2.3. K LASYFIKACJA MAP ...............................................................................................32
2.4. Z NAKI KARTOGRAFICZNE .......................................................................................32
2.5. O DWZOROWANIA KARTOGRAFICZNE ......................................................................34
2.5.1. Rodzaje odwzorowa ı kartograficznych .......................................................35
2.6. U KŁADY WSPÓŁRZ Ħ DNYCH GEODEZYJNYCH ...........................................................36
2.7. M APA RASTROWA A MAPA WEKTOROWA ................................................................38
2.7.1. Mapa wektorowa .........................................................................................38
2.7.2. Mapa rastrowa.............................................................................................39
2.8. M APA W I NTERNECIE (W EB GIS) ............................................................................40
ROZDZIAŁ 3. ANALIZA DANYCH PRZESTRZENNYCH................................................... 42
3.1. P ODSTAWY ANALIZY ..............................................................................................42
3.2. K LASYFIKACJA I WYSZUKIWANIE ...........................................................................45
3.2.1. Wskazywanie ..............................................................................................45
3.2.2. Selektywne wyszukiwanie...........................................................................46
3.2.3. Klasyfikacja ................................................................................................46
3.3. P OMIARY ...............................................................................................................47
3.4. F UNKCJE S ġ SIEDZTWA ...........................................................................................48
2
3.5. F UNKCJE Ł ġ CZENIA ...............................................................................................48
3.5.1. Funkcje ci Ģ gło Ļ ci.........................................................................................49
3.5.2. Buforowanie................................................................................................49
3.5.3. Funkcje sieciowe .........................................................................................49
3.6. F UNKCJE NAKŁADANIA ..........................................................................................50
3.7. A UTOKOWARIANCJA GEOSTATYSTYCZNA ( PRZESTRZENNA ) ....................................51
3.8. K ONWERSJA FORMATÓW DANYCH ..........................................................................51
ROZDZIAŁ 4. PRZEGL ġ D NAJBARDZIEJ POPULARNYCH SYSTEMÓW SIP/GIS........ 53
4.1. PC A RC /I NFO ........................................................................................................53
4.2. M AP I NFO ..............................................................................................................54
4.3. MGE (M ODULAR GIS E NVIROMENT ) .....................................................................55
4.4. M ICROSTATION G EO G RAPHICS ..............................................................................56
4.5. M APA - 500 ...........................................................................................................57
4.6. TNT MIPS ...............................................................................................................58
ROZDZIAŁ 5. ZAŁO ņ ENIA SYSTEMU EGB2000-SIP ......................................................... 59
5.1. O PIS SYSTEMU EGB2000 .......................................................................................59
5.2. C EL SYSTEMU ........................................................................................................61
5.3. P RZYJ Ħ TE ZAŁO ņ ENIA ............................................................................................62
ROZDZIAŁ 6. IMPLEMENTACJA MODUŁU INTERNETOWEGO EGB2000–SIP ............ 64
6.1. P LATFORMA SYSTEMOWA ......................................................................................64
6.2. U ņ YTE TECHNOLOGIE I NARZ Ħ DZIA PROGRAMISTYCZNE ..........................................64
6.2.1. Technologia ASP (ang. Active Server Pages ) ..............................................64
6.2.2. Bazy danych................................................................................................65
6.2.3. Dost ħ p do bazy danych................................................................................66
6.2.4. Biblioteka graficzna ....................................................................................66
6.2.5. Technologia ActiveX i COM.......................................................................66
6.3. Z ASTOSOWANE ROZWI ġ ZANIA ...............................................................................68
6.3.1. Sposób działania EGB2000-SIP ..................................................................68
6.3.2. Baza danych ................................................................................................69
6.4. I MPLEMENTACJA FUNKCJI ANALITYCZNYCH SYSTEMU EGB2000–SIP.....................72
6.4.1. Analizy zewn ħ trzne .....................................................................................73
6.4.2. Analizy wewn ħ trzne ....................................................................................77
6.5. D ODATKOWE OPCJE ...............................................................................................87
6.5.1. Lista wy Ļ wietlonych działek........................................................................87
6.5.2. Menad Ň er warstw ........................................................................................87
6.5.3. Nawigator ...................................................................................................88
6.5.4. Inne funkcje systemu...................................................................................89
PODSUMOWANIE.................................................................................................................... 92
BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................................ 94
SPIS ILUSTRACJI ..................................................................................................................... 96
ZAŁ ġ CZNIK A. KLASYFIKACJA MAP TEMATYCZNYCH............................................... 98
ZAŁ ġ CZNIK B. ZESTAWIENIE PROGRAMÓW TYPU SIP/GIS. ..................................... 101
3
Wst ħ p
Systemy informacji przestrzennej (SIP) s Ģ jednym z najszybciej rozwijaj Ģ cych
si ħ działów informatyki, ro Ļ nie tak Ň e liczba ich u Ň ytkowników. Post ħ p, jaki uczyniono
w grafice komputerowej, bazach danych, a tak Ň e wzrost mocy obliczeniowej
komputerów sprawia, Ň e sprz ħ t i oprogramowanie SIP ustanowiły swoiste standardy
gromadzenia i przetwarzania danych przestrzennych. Prognozy na najbli Ň sze 20-30 lat
wskazuj Ģ , i Ň wszyscy b ħ dziemy korzystali z SIP oraz uzyskanych dzi ħ ki nimi wyników
analiz przestrzennych.
Ilo Ļę danych gromadzonych na Ļ wiecie wzrasta z roku na rok, jednak same dane
nie stanowi Ģ jeszcze na tyle cennej informacji, by móc na jej podstawie podejmowa ę
ró Ň nego rodzaju strategiczne decyzje, typu gdzie postawi ę dom lub wybudowa ę nowe
lotnisko. Aby taka informacja mogła by ę u Ň yta musi by ę : prawdziwa, pełna i
przedstawiona w odpowiedniej formie. W tym celu nale Ň y przeprowadzi ę analiz ħ
przestrzenn Ģ posiadanych danych. Klasyczne metody analizowania danych polegaj Ģ na
wykorzystywaniu typowych pakietów analizy statystycznej, które nie uwzgl ħ dniaj Ģ w
procesie analizy lokalizacji danych. W tym celu nale Ň y u Ň y ę specjalistycznych analiz,
jakie oferuj Ģ systemy informacji przestrzennej.
Lokalizacja jest cech Ģ niemal wszystkich obiektów, o których zbierane s Ģ dane. Domy
maj Ģ adresy, które definiuj Ģ ich lokalizacj ħ . Okre Ļ lenie stanu lasów, dróg lub terenów
zagro Ň onych przez powód Ņ jest nierozerwalnie zwi Ģ zane z lokalizacj Ģ tych obiektów.
Ze wzgl Ģ du na to, Ň e lokalizacja najcz ħĻ ciej okre Ļ lana jest przez współrz ħ dne
przestrzenne (geograficzne), systemy te zyskały nazw ħ systemów informacji
przestrzennej (SIP).
Najwa Ň niejsz Ģ cech Ģ tych systemów jest bez w Ģ tpienia analiza danych. Jej
obecno Ļę odró Ň nia systemy SIP od systemów projektowania wspomaganego
komputerowo CAD, programów do automatycznego tworzenia map czy te Ň
przetwarzania obrazu.
Celem pracy, jaki sobie postawiłem było dokonanie analizy i przegl Ģ du Systemów
Informacji Przestrzennej oraz stosowanych metod analizy danych w tych systemach.
Ponadto zbudowałem system umo Ň liwiaj Ģ cy prowadzenie analiz przestrzennych na
wektorowej mapie numerycznej. Budowa takiego systemu jest zadaniem ciekawym, ale
4
jednocze Ļ nie bardzo zło Ň onym. Z jednej strony konieczne jest zapoznanie si ħ z budow Ģ
mapy numerycznej, która b ħ dzie miejscem prowadzonych analiz. Z drugiej strony
nale Ň y zaimplementowa ę techniki tworzenia i rozpoznawania obiektów, rodzajów i
metod analiz przestrzennych Dodatkowo dochodzi u Ň ycie przyj ħ tych i cenionych
narz ħ dzi jak SQL Server, Oracle.
Rozporz Ģ dzenie ministra finansów z 2001 roku w sprawie ewidencji gruntów i
budynków wprowadziło potrzeb ħ prowadzenia ewidencji tych obiektów. W tym celu
powstał system EGB2000, który wspomaga u Ň ytkownika w zarz Ģ dzaniu jednostkami
rejestrowymi oraz budynkami i lokalami, które do nich nale ŇĢ . System posiada wersj ħ
klient-serwer oraz internetow Ģ . Pierwsza z nich współpracuje z programem
Microstation, który pozwala na dalece posuni ħ te operacje na mapie numerycznej,
jednak jest rozwi Ģ zaniem niezwykle drogim. W wersji internetowej EGB2000 brak było
mo Ň liwo Ļ ci, rysowania działek i prowadzenia analiz.
System EGB2000–SIP dostarcza funkcje umo Ň liwiaj Ģ ce obrazowanie obiektów
ewidencyjnych oraz dokonywanie du Ň ej liczby zło Ň onych analiz przestrzennych.
Posiada cał Ģ gam ħ funkcji niezb ħ dnych przy zarz Ģ dzaniu map Ģ numeryczn Ģ w systemie
typu SIP. Działa w sieci Internet, co sprawia, i Ň jest wzbogaceniem EGB2000 In6ternet
o mo Ň liwo Ļę tworzenia mapy numerycznej i prowadzenia analiz.
W pierwszym rozdziale znajduj Ģ si ħ ogólne informacje o systemach SIP, ich
historia, klasyfikacja, specyficzne dla nich zagadnienia. Ponadto przedstawiam
podstawowe poj ħ cia i problemy, które b ħ d Ģ niezb ħ dna dla dalszego zrozumienia pracy.
Nast ħ pnie omawiam mapy numeryczne, ich charakterystyk ħ , podział, ró Ň nice
mi ħ dzy map Ģ wektorow Ģ a rastrowa oraz najwa Ň niejsze zagadnienia. Znajduje si ħ tu
równie Ň opis zasady działania systemów SIP w sieci Internet.
W trzecim rozdziale zostały opisane analizy przestrzenne. Ka Ň d Ģ z metod
scharakteryzowano i przestawiono dla niej mo Ň liwo Ļ ci i przykłady wykorzystania. Du Ň a
cz ħĻę z omawianych tu metod analizy została zaimplementowana w systemie.
W kolejnym rozdziale przedstawiłem najpopularniejsze systemy SIP, które były
dla mnie wzorem przy realizacji mojego zadania. Wybrałem systemy ró Ň nej klasy od
prostszych do tych niezwykle zło Ň onych i rozbudowanych.
W pi Ģ tym rozdziale umie Ļ ciłem informacje o zało Ň eniach systemu EGB2000-
SIP, jego powi Ģ zaniu z systemem ewidencji gruntów i budynków EGB 2000.
5

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin