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Geoinformation II Modelle in GIS: Landkarten, Netze, TIN und Raster.

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Präsentation zum Thema: "Geoinformation II Modelle in GIS: Landkarten, Netze, TIN und Raster."—  Präsentation transkript:

1 Geoinformation II Modelle in GIS: Landkarten, Netze, TIN und Raster

2 Datenmodell Def.: Ein Katalog von Richtlinien zur logischen Organisation der Daten in einer Datenbank. 1. Vektormodell (Landkarten, Netze) 2. Rastermodell 3. TIN

3 Hauptmerkmal: einzelnen Merkmale werden mit genauen Formen und Umrissen dargestellt Ursprung: Luftbildern, Satellitenbilder, Landkarten, aus Rastermodell, aus TIN- Modell oder aus CAD-Zeichnung Vektormodell

4 Aufbau - Linie/Kanten: Merkmale mit einer Länge aber schmalen Breite - zwei verbundene x,y - Koordinaten (Knoten) Anordnung - Linien laufen in einen Knoten zusammen - Polygone rechts und links von einer Kante - Punkte/Knoten: kleine Merkmale - als x,y-Koordinaten - Polygone: Merkmale, die Gebiete überspannen - eine Serie von Linien, die eine Gebiet umgrenzen

5 Vektormodell Netze (Topologisches Modell: Knoten-Kanten- Modell) Ansammlung von Knoten und Kanten Landkarten (Spaghetti-Struktur) Ansammlung von Knoten, Kanten und Maschen

6 Landkarten (Spaghettistruktur) Dargestellt: einzelne Merkmale mit genauen Formen und Umrissen

7 P2 P1 P3b P4a P5a P6 P7b P8 P9 A B C Flächen: A: P1P2P3a P4aP5a B: P4b P3b P6 P7b C: P4cP7b P8 P9P5c P5c P4b P7c P3a P4c Punkte: P P P3a P3b P4a P4b P4c Spaghetti (Komposition von Punktobjekten)

8 Knoten-Kanten-Struktur (Netze) Kanalisationssystem einer Stadt Öffentliche Verkehrsverbund - Kanten -ungefähren Streckenverlauf - Knoten - Umsteigemöglichkeiten

9 Knoten-Kanten- Struktur (mit geflügelten Kanten) P1 P8 P2 P3 P6 P7 P9 A B C P5 P4 E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11 Außen E1P1P2A Außen E5E2 E2P2P3AAußenE1E6 E3 P3P4ABE2E8 E4 P4P5ACE3E11 E5P5P1AAußenE4E1 E6 P3P6BAußenE3E Kanten: Vorgänger im Umring der linken Masche Nachfolger im Umring der rechten Masche

10 Vektormodell Netze (Topologisches Modell: Knoten-Kanten- Modell) Ansammlung von Knoten und Kanten Landkarten (Spaghetti-Struktur) Ansammlung von Knoten, Kanten und Maschen

11 Nutzung - Bestimmung genauer Koordinaten - nicht einsetzen: bei zusammenhängenden Erscheinungen oder Merkmale mit undeutlichen Grenzen - räumliche Zusammenhängen - Adressen darstellen - Merkmale zu identifizieren

12 Rastermodell z.B. Luftbild einer Stadt Einsetzbarkeit/Idee: Darstellung beständiger Phänomene (wie Verunreinigungen) und Darstellung der Erdoberfläche Ursprung: Luftbilder, Sattellitenbilder, Fotografien, TIN-Modell, Vektor-Modell

13 Anordnung - jede Zelle (Pixel) ist durch Zeile und Spalte eindeutig festgelegt - jede Zelle ist Träger genau eines Wertes - benachbarte Zellen können schnell durch zunehmende oder abnehmende Spalten oder Zeilenwert gefunden werden

14 Polygone als Gebiete von Zellen mit gemeinsamen Wert Aufbau - es können mehrere Raster übereinander liegen Punktuelle Merkmale als einzelne Zellen dargestellt Lineare Merkmale als Reihe von benachbarten Zellen

15 Beispiele für Raster Höhendarstellung: Werte der einzelnen Zellen entsprechen hier den Höhen Satellitenbild : Werte der einzelnen Zellen entsprechen hier Land oder Wasser

16 Aufgabenbereiche - Land-Entwicklung (daraus kann man z.B. den optimalen Ort für eine neue Straße raus suchen) - Zerstreuung eines Phänomen, z.B. Feuer - Geringster Kosten Weg - Nähe (Distanz zwischen zwei Phänomenen)

17 Vorteile: Nachteile: - Grundgedanken einfach - Datenspeicherung sehr kompakt - starre Gitternetzstruktur reagieren nicht auf Veränderungen des Gelände - geradlinige Anwendungen können nicht gut abgebildet werden

18 TIN (Triangulated Irregular Network) Idee: eine wirksame Präsentation einer ununterbrochenen Oberfläche z.B. Erhebungen/Höhen- darstellungen Ursprung: Luftbild, Sattellitenbilder, aus Vektor-Modell, Koordinaten mit Höhen

19 Aufbau - Polygone: Ausschlussgebiete z.B. Seen, wo sich die Höhe nicht ändert Bruchlinie Ausschlussgebiete Punkte - besteht aus Punkten, Linien und Polygone - Punkte: Meßpunkte mit x,y und z Koordinaten - Linien: Bruchlinien, wo die Form der Oberfläche sich abrupt ändert

20 - aus den gegebenen Punkten entstehen Dreiecke, die zusammen die Höhenlinien darstellen - Punkt Dichte ist proportional zur Steigung und Gefälle des Gebietes - jedes Dreieck mit benachbarten Dreieck verbunden Entstehung

21 Aufgabenbereich/Nutzung - Aussicht, von welchen Punkt läßt sich was sehen (mit ArcMap nur Draufansicht möglich) - Detail eines Berechnung der Erhebung, Neigung Punktes - senkrechte Profile der Oberfläche - Volumenberechnung z.B. bei Straßenprojekten - ausgiebige Darstellung der Oberfläche

22 Raster (Darstellung beständiger Phänomene) Netze (einzelne Merkmale mit genauen Formen und Umrissen) TIN (Präsentation einer ununterbrochenen Oberfläche)

23 Welches Modell setzt man ein? Vektormodell: Um Merkmale zu identifizieren und auszuwählen; um präzise Koordinatenwerte zu speichern Abhängig: - von Daten - von der analytischen Aufgaben TIN mit einzelnen Werten oder Punkten Rastermodell mit einheitlichen Muster TIN und Rastermodell: eine ununterbrochene Oberfläche oder Phänomen zu bekommen

24 Übereinanderlegen der Datenmodellen - Raster als Hintergrund für Vektor Netz in einen Foto Achtung: bei ArcMap TIN als Hintergrund bei Raster nicht möglich, da nur Draufsicht möglich!!! (Möglich aber z.B. bei ArcView!) - TIN als Hintergrund für Vektor Höhendarstellung mit einen Netz - TIN als Hintergrund für Raster fotorealistische Höhendarstellung

25 Aufgaben 1.Netze: Öffne in Arc Catalog die Datei: D:\GIS- Data\ESRI\ArcInfoDeskop\ArcTutor\BuildingGeodatabase\Water Und stelle das Netz der Kanalisation nur mit den Hydranten da! 2. TIN: Öffne in Arc Catalog die Datei Datei: D:\ GIS- Data\ESRI\ArcInfoDeskop\ArcTutor\Catalog\Yellowstone Und stelle das Modell mit Höhenlinien dar! (Höhenlinien: unter properties/symbology) 3. Überlappung von Raster und TIN: Öffne in Arc Catalog die Datei: D:\ GIS- Data\ESRI\ArcInfoDeskop\ArcTutor\Catalog\Yellowstone in ArcMap, wo bereits das TIN Modell mit Höhenlinien dargestellt ist! Blende im TIN Modell alles bis auf die Höhenlinien aus! Ziel: eine Überlappung von TIN und Raster (zu sehen das Raster mit Höhenlinien) ( in ArcView wurde man eine Fotorealistische Höhendarstellung sehen können!)


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