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Institut für Kartographie und Geoinformation Matthias Backes Proseminar Geoinformation II Modelle in GIS: Landkarten, Netze, TIN´s, Raster.

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Präsentation zum Thema: "Institut für Kartographie und Geoinformation Matthias Backes Proseminar Geoinformation II Modelle in GIS: Landkarten, Netze, TIN´s, Raster."—  Präsentation transkript:

1 Institut für Kartographie und Geoinformation Matthias Backes Proseminar Geoinformation II Modelle in GIS: Landkarten, Netze, TIN´s, Raster

2 Proseminar -Geoinformation II Übersicht Reale Umwelt Datenmodelle Beschreiben GIS Analyse und Präsentation Benutzer Interpretation

3 Proseminar -Geoinformation II Daten in GIS Vektormodell Netze (Netzwerke) Triangulated irregular networks (TINs) Rastermodell

4 Proseminar -Geoinformation II Daten in GIS Umriß eines Grundstücks X Eigentümer des Grundstücks X

5 Proseminar -Geoinformation II Vektormodell Das Modell basiert auf zwei Datenstrukturen –Punkte –Linien Diskrete Objekte werden beschrieben auf der Grundlage kartesischer Koordinaten Grundsätzlich zwei Vektormodelle –Spaghetti Modell –Topologisches Modell

6 Proseminar -Geoinformation II Spaghetti - Modell Reihung von Koordinatenpaaren, die –Punkte, –offene und –geschlossene Linien definieren Ein Punkt entspricht dabei einer XY – Koordinate Eine offene Linie entspricht einer Abfolge von Punkten, deren erster und letzter ungleiche Koordinaten besitzen Eine geschlossene Linie kann als Reihe von Punkten definiert werden, dessen erste und letzte Koordinate identisch sind.

7 Proseminar -Geoinformation II Spaghetti - Modell

8 Proseminar -Geoinformation II Spaghetti - Modell

9 Proseminar -Geoinformation II Spaghetti - Modell Fehleranfälligkeit durch Redundanz

10 Proseminar -Geoinformation II Knoten: P P Kante Anfangs- knoten End- knoten linke Masche rechte Masche E1P1P2A Außen E2 P2P3AAußen E3 P3P4AB E4 P4P5AC E5P5P1AAußen E6 P3P6BAußen Kanten: Knoten-Maschen- Struktur E6 P1 E11 P2 P3 P6 P7 P8 P9 A B C P5 P4 E1 E2 E3 E4 E5 E7 E8 E9 E10 Außen

11 Proseminar -Geoinformation II Knoten-Maschen- Struktur P1 E11 P2 P3 P6 P7 P8 P9 A B C P5 P4 E1 E2 E3 E4 E5 E7 E8 E9 E10 Außen E6 E1P1P2A Außen E2 P2P3AAußen E3 P3P4AB E4 P4P5AC E5P5P1AAußen E6 P3P6BAußen Kanten: Kante Anfangs- knoten End- knoten linke Masche rechte Masche Knoten: P P

12 Proseminar -Geoinformation II Knoten-Maschen- Struktur P1 E11 P2 P7 P8 P9 A B C P5 P4 E1 E2 E3 E4 E5 E7 E8 E9 E10 Außen P3 P6 E6 Kante Anfangs- knoten End- knoten linke Masche rechte Masche E1P1P2A Außen E2 P2P3AAußen E3 P3P4AB E4 P4P5AC E5P5P1AAußen E6 P3P6BAußen Kanten: Knoten: P P

13 Proseminar -Geoinformation II Knoten-Maschen- Struktur P1 E11 P2 P7 P8 P9 A B C P5 P4 E1 E2 E3 E4 E5 E7 E8 E9 E10 Außen P3 P6 E6 Kante Anfangs- knoten End- knoten linke Masche rechte Masche E1P1P2A Außen E2 P2P3AAußen E3 P3P4AB E4 P4P5AC E5P5P1AAußen E6 P3P6BAußen Kanten: Knoten: P P

14 Proseminar -Geoinformation II Knoten-Maschen- Struktur P1 E11 P2 P7 P8 P9 A B C P5 P4 E1 E2 E3 E4 E5 E7 E8 E9 E10 Außen P3 P6 E6 Kante Anfangs- knoten End- knoten linke Masche rechte Masche E1P1P2A Außen E2 P2P3AAußen E3 P3P4AB E4 P4P5AC E5P5P1AAußen E6 P3P6BAußen Kanten: Knoten: P P

15 Proseminar -Geoinformation II Knoten-Maschen- Struktur P1 E11 P2 P7 P8 P9 A B C P5 P4 E1 E2 E3 E4 E5 E7 E8 E9 E10 Außen P3 P6 E6 Kante Anfangs- knoten End- knoten linke Masche rechte Masche E1P1P2A Außen E2 P2P3AAußen E3 P3P4AB E4 P4P5AC E5P5P1AAußen E6 P3P6BAußen Kanten: Knoten: P P

16 Proseminar -Geoinformation II Knoten-Maschen- Struktur P1 E11 P2 P7 P8 P9 A B C P5 P4 E1 E2 E3 E4 E5 E7 E8 E9 E10 Außen P3 P6 E6 Kante Anfangs- knoten End- knoten linke Masche rechte Masche E1P1P2A Außen E2 P2P3AAußen E3 P3P4AB E4 P4P5AC E5P5P1AAußen E6 P3P6BAußen Kanten: Knoten: P P

17 Proseminar -Geoinformation II Knoten-Maschen- Struktur P1 E11 P2 P7 P8 P9 A B C P5 P4 E1 E2 E3 E4 E5 E7 E8 E9 E10 Außen P3 P6 E6 Kante Anfangs- knoten End- knoten linke Masche rechte Masche E1P1P2A Außen E2 P2P3AAußen E3 P3P4AB E4 P4P5AC E5P5P1AAußen E6 P3P6BAußen Kanten: Knoten: P P

18 Proseminar -Geoinformation II Topologisches (Knoten Maschen) Modell

19 Proseminar -Geoinformation II Netze (Netzwerke) Spezielle Form des Topologischen Vektormodells Fließrichtungen von Objekten und Diensten können dargestellt werden In GIS werden Netzwerke als Punkte (z.B. Kreuzungen, Haltestellen, Hydranten etc.) und Linien (z.B. Straßen, Fahrstrecken, Wasserleitungen etc.) Die topologischen Beziehungen zwischen den Komponenten werden in einer Datentabelle festgehalten

20 Proseminar -Geoinformation II Netze

21 Proseminar -Geoinformation II TIN (Triangulated irregular network) Beschreibung einer kontinuierliche Oberfläche (Feld) auf Basis einer endlichen Menge von Beobachtungen Eine Punktmenge wird zu einem Netz aus Dreiecksflächen durch Triangulation Unregelmäßige Verteilung der Dreiecke je nach Veränderung der Oberfläche

22 Proseminar -Geoinformation II Berechnung der Triangulation in ArcGIS über Delaunay Triangulation –Der Umkreis eines Dreiecks umschließt keinen weiteren Punkt Darstellung der Morphologie des Geländes über –Punkte (mit x, y und z Koordinaten) –Bruchlinien (bei abruptem Geländewechsel z.B. Straßen) –Polygone (z.B. Seen, Küste da gleiche z Werte) TIN (Triangulated irregular network)

23 Proseminar -Geoinformation II TIN (Triangulated irregular network)

24 Proseminar -Geoinformation II Anwendungsbereiche: –Sichtbarkeitsanalysen –Flächendarstellungen –Volumenberechnungen TIN (Triangulated irregular network)

25 Proseminar -Geoinformation II Rastermodell Zellengerüst aus Pixeln Inhalt der Zellen stellt einen expliziten Wert eines Attributes dar Verwaltung diverser Attribute in Datentabellen Speicherung als Reihe von Zellendaten Metadaten als Orientierung Tanne Fichte Kiefer Birke

26 Proseminar -Geoinformation II Rastermodell

27 Proseminar -Geoinformation II Rastermodell Kompression der großen Datenmenge –Run – lenght encoding –Value Point encoding –Block encoding (Quadtree) –Weitere Verfahren (z.B. Wavelet) ArcGIS (ESRI ARC GRID) und BMP nutzen run – lenght encoding

28 Proseminar -Geoinformation II Rastermodell AusgangsbildFull Raster Encoding 100 % ZeileWertLänge Run – lenght encoding ca. 75 %

29 Proseminar -Geoinformation II Rastermodell Konflikt der aus der Rasterstruktur hervorgeht Grenzen sind nur in Abhängigkeit von der Zellengröße präzise zu erkennen Lösungsansätze: –Dominanz –Zellenzentroid Dominanz Zentroid

30 Proseminar -Geoinformation II Rastermodell Einsatzgebiete eines Rasters: –Hintergrundbild –Räumliche Analysen wie: Standortplanung Ausbreitungsmodelle Oberflächenanalysen

31 Proseminar -Geoinformation II Datenmodelle in GIS Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit


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