GIS(2).doc

(134 KB) Pobierz

1.  SYSTEM INFORMACJI GEOGRAFICZNEJ zautomatyzowany system służący do gromadzenia, przechowywania, wyszukiwania, analizy i wizualizacji danych przestrzennych i związanych z nimi danych opisowych. SIG składa się przede wszystkim z odpowiedniego oprogramowania i sprzętu, zgromadzonych danych, stosowanych algorytmów oraz procedur przetwarzania oraz udostępniania informacji.

Główna cecha systemów GIS to możliwość „przywiązywania” informacji opisowych do poszczególnych elementów mapy.

Informacje geograficzne na mapach obiektowych (wektorowych) mogą być przedstawiane generalnie za pomocą następujących elementów:

-punktów- reprezentujących np. słupy, drzewa, hydranty

- linii- reprezentujących np. drogi, rurociągi

- powierzchni- symbolizujących np. budynki, działki

SYSTEM INFORMACJI PRZESTRZENNEJ- SIP (ang. Geographical Information System - GIS) używane jest dla określenia skomputeryzowanego systemu, umożliwiającego zbieranie, zapisywanie i integrację danych przestrzennych pochodzących z różnych źródeł oraz operowanie, analizę i prezentację (wizualizację) tych danych związanych z określoną lokalizacją w środowisku geograficznym.

Jego użytkownicy mogą łączyć opracowane przez siebie modele zjawisk z danymi zawartymi w systemie i poszukiwać odpowiedzi na różne pytania dotyczące:

·                       identyfikacji obiektów,

·                       położenia obiektów,

·                       tendencji,

·                       optymalnej drogi,

·                       układu,

·                       oraz modeli.

* Podstawową funkcją SIP jest wspomaganie decyzji.

System informacji przestrzennej działa na zasadzie: Wejście danych- baza danych- analizy przestrzenne- wyjście informacji

CECHY SIP

·                       SIP udostępnia mechanizmy wprowadzania, gromadzenia i

przechowywania danych przestrzennych oraz zarządzania nimi, zapewnia

ich integralność i spójność oraz pozwala na ich wstępną weryfikację.

 

·                       Na podstawie zgromadzonych w systemie danych możliwe jest

przeprowadzenie specyficznych analiz opierających się m.in. na relacjach

przestrzennych między obiektami.

 

·                       Wyniki analiz przestrzennych i operacji charakterystycznych dla

programów bazodanowych przedstawione mogą być w postaci opisowej

(tabelarycznej) lub graficznej (mapa, diagramy, wykresy, rysunki), stąd

cechą SIP jest wizualizacja i udostępnianie informacji przestrzennych w

żądanej postaci.

 

FUNKCJE SIP

Cztery podstawowe funkcje dla systemów SIP:

 

·                       .wprowadzanie danych

·                       .zarządzanie danymi

·                       .przetwarzanie danych

·                       .udostępnianie danych

 

SIT

Kryterium wyróżniającym SIT jest nie tylko dokładność, szczegółowość danych zawartych w bazie danych systemu. Charakterystyczny dla SIT jest aspekt instytucjonalny, uwzględniający ogół zależności prawnych, politycznych, ekonomicznych i społecznych, związanych z funkcjonowaniem systemu, a także aspekt organizacyjny, obrazujący zależność między środkami technicznymi, zasobami informacyjnymi oraz użytkownikami wykorzystującymi system.

 

Zgodnie z definicją podaną przez Międzynarodową Federację Geodetów „SIT jest narzędziem do podejmowania prawnych, administracyjnych i gospodarczych decyzji oraz pomocą w planowaniu i rozwoju. Składa się on z bazy danych zawierającej dane przestrzenne dotyczące określonego obszaru oraz procedur i technik dla systematycznego zbierania, aktualizacji i udostępniania tych danych”

 

2.  MAPA NUMERYCZNA

– mapa w formie cyfrowej, której obiekty przedstawione są w formie obrazów wektorowych lub rastrowych. Mapa numeryczna może być częścią Systemu Informacji Geograficznej. Pełni wtedy funkcję środka do wizualizacji danych geograficznych zawartych w bazie.

Mapę numeryczną można utworzyć kilkoma sposobami z użyciem różnych metod pozyskiwania danych geograficznych:

 

    * geodezyjne pomiary bezpośrednie - po pomiarze terenowym, jego wyniki są wprowadzane do komputera i odpowiednio przetwarzane do postaci mapy numerycznej;

    * digitalizacja map kreskowych - polega na przetworzeniu mapy z postaci papierowej do postaci numerycznej z użyciem: digitizera lub skanera. Zeskanowany obraz jest następnie rektyfikowany oraz wektoryzowany na ekranie komputera.

    * metody fotogrametryczne - polegają na wykorzystaniu zdjęć lotniczych oraz naziemnych do pozyskiwania danych;

    * metody teledetekcyjne - polegają na wykorzystaniu obrazów satelitarnych utworzonych przez specjalne skanery umieszczone na pokładach satelitów.

 

Systemy wspomagające prowadzenie mapy numerycznej muszą być zdolne

do zasilania Systemu Informacji o Terenie następującymi informacjami:

§                       kod obiektu przy czym dopuszcza się używanie zamiennie kodów

§                       literowych i kodów liczbowych

§                       identyfikator obiektu

§                       kształt geometryczny obiektu

§                       lista współrzędnych punktów lokalizujących obiekt w terenie

§                       przewidziane instrukcją atrybuty obiektu

§                       źródło danych o położeniu obiektu

§                       datę utworzenia obiektu

§                       datę ostatniej modyfikacji obiektu

§                       numer KERG opracowania, z którego pochodzą dane o obiekcie

Mapa wektorowa – numeryczne opracowanie kartograficzne złożone z obiektów typu: punkt, linia, obszar i ich odmian, dla których współrzędne węzłów są zapisane, natomiast obraz mapy jest generowany w zależności od ustawionej skali tak że nie występuje zjawisko pikselizacji.

Treść mapy wektorowej nie odbiega od treści analogicznej jej mapy rastrowej (kreskowej). Różnica pojawia się w sposobie ich przetwarzania, gromadzenia i udostępniania.

Mapy wektorowe powstają w ramach pomiarów bezpośrednich, w procesie digitalizacji i wektoryzacji map rastrowych lub ortofotomapy, bądź w wyniku prac fotogrametrycznych lub teledetekcyjnych.

Obecnie trwa proces szeroko rozumianej digitalizacji zasobów geodezyjnych i kartograficznych celem zastąpienia m.in. tradycyjnych rastrowych map zasadniczych oraz topograficznych mapami numerycznymi w postaci wektorowej lub hybrydowej.

Mapa rastrowa to bitmapa będąca cyfrową reprezentacją mapy wykonanej w konkretnej skali i odwzorowaniu kartograficznym. Najczęściej tworzona poprzez skanowanie map analogowych (papierowych lub foliowych).

Ze względu na stałą rozdzielczość mapy rastrowej nadaje się ona do odwzorowania małych obszarów, dla których nie występuje w stopniu istotnym zniekształcenie charakterystyczne dla wybranego odwzorowania kartograficznego.

Mapa taka może być przydatna, gdy zachodzi potrzeba wykonania komputerowego projektu (na przykład budowlanego) w sytuacji, w której nie dysponujemy mapą wektorową danego obszaru. Innym zastosowaniem mapy rastrowej jest wykorzystanie jej w amatorskich urządzeniach GPS z wyświetlaczem LCD. Wreszcie poprzez wykonanie wektoryzacji można z mapy rastrowej otrzymać mapę wektorową.

Grafika wektorowa (obiektowa) – jeden z dwóch podstawowych rodzajów grafiki komputerowej, w której obraz opisany jest za pomocą figur geometrycznych (w przypadku grafiki dwuwymiarowej) lub brył geometrycznych (w przypadku grafiki trójwymiarowej), umiejscowionych w matematycznie zdefiniowanym układzie współrzędnych, odpowiednio dwu- lub trójwymiarowym. Oprócz grafiki wektorowej jest jeszcze grafika rastrowa, która nie jest aż tak bardzo zaawansowana.

Mapa hybrydowa- (geomatyka), mapa wykorzystująca model wektorowy na podkładzie modelu rastrowego.

3.  DIGITALIZACJA MAP KRESKOWYCH - polega na przetworzeniu mapy z postaci papierowej do postaci numerycznej z użyciem: digitizera lub skanera. Zeskanowany obraz jest następnie rektyfikowany oraz wektoryzowany na ekranie komputera.

 

DIGITALIZACJA- proces tworzenia mapy cyfrowej; wprowadzanie współrzędnych obiektów znajdujących się na mapie przez ich wskazywanie; następuje wtedy zamiana obiektów na mapie na zbiór współrzędnych, gdzie punkt jest reprezentowany przez pojedynczą parę współrzędnych, linia przez ciąg współrzędnych

 

KALIBRACJA- dopasowywanie elementów jednej warstwy do innych elementów metodami transformacji afinicznych, na przykład nakładanie jednych warstw na inne, dopasowywanie krawędzi sąsiadujących arkuszy itp.

 

GEOKODOWANIE- umieszczanie obiektów na mapie nie na podstawie ich współrzędnych, lecz adresu; adresy mogą być umieszczone w pliku tekstowym, który po wczytaniu zostaje zmieniony na jedną z warstw mapy

 

4.  RELACYJNE BAZY DANYCH

W relacyjnym modelu danych szczegółowa struktura wewnętrzna danych uzależniona jest od potrzeb użytkownika. Zawsze jednak są to zestawy kolumn i wierszy tworzących tabele, które mogą być ze sobą powiązane za pomocą wspólnego atrybutu (liczba kolumn jest z góry ustalona, a każda kolumna posiada nazwę oraz dziedzinę, określającą zbiór wartości, jakie mogą wystąpić w kolumnie, wiersze nie powtarzają się,  klejność wierszy i kolumn nie jest istotna). Dowolny atrybut w tabeli może być „kluczem” w relacji z dowolną inną tabelą zawierającą taki sam „klucz”. Możliwość łączenia dowolnych tabel ze sobą jest jednocześnie siłą i słabością modelu relacyjnego, gdyż dzięki temu jest on bardzo elastyczny, ale staje się przez to mało przejrzysty.

 

                       Liczba kolumn jest z góry ustalona.

                       Z każdą kolumną jest związana jej nazwa oraz dziedzina, określająca zbiór wartości, jakie mogą wystąpić w kolumnie.

                       Na przecięciu wiersza i kolumny znajduje się pojedyncza (atomowa) wartość należąca do dziedziny kolumny.

                       Wiersz reprezentuje jeden rekord informacji np. osobę.

                       W modelu relacyjnym abstrahujemy od kolejności wierszy (rekordów) i kolumn (pól w rekordzie).

 

RELACYJNA BAZA DANYCH –PODSTAWOWE ELEMENTY

• encja – istniejący obiekt odróżnialny od innych, o którym należy zbierać informacje

• atrybut – własność encji danego typu, reprezentowana pewną wartością (liczba całkowita, rzeczywista, tekst)

•w pierwszej fazie projektowania identyfikuje się tylko atrybuty opisujące daną encję

•atrybut powinien opisywać encje, przy której się go umieszcza

•dla każdego egzemplarza encji każdy jej atrybut powinien przyjmować pojedynczą, atomową wartość

dla danego wiersza encja może mieć tylko jedną wartość dla każdego atrybutu. w przypadku gdy wymagana jest większa liczba wartości trzeba tworzyć nową encję

 

KLUCZ PODSTAWOWY (ang. primary key field)

Klucz podstawowy (ang. primary key) zwany też kluczem głównym to jedno lub więcej pól, których wartość jednoznacznie identyfikuje każdy rekord w tabeli. Taka cecha klucza nazywana jest unikatowością. Klucz podstawowy służy do powiązania rekordów w jednej tabeli z rekordami z innej tabeli. Klucz podstawowy jest nazywany kluczem obcym, jeśli odwołuje się do innej tabeli.

Cechy klucza podstawowego: unikalność, składa sie z jednego lub więcej pól jednoznacznie określających każdy rekord przechowywany w tabeli, nie może zawierać wartości NULL i jeszcze musi być możliwie najkrótszy

Klucz podstawowy jednopolowy (ang. single primary key)

Jeśli istnieje pole zawierające dane unikatowe, jak na przykład numer katalogowy czy numer identyfikacyjny, można je zadeklarować jako klucz podstawowy. Jeśli jednak w polu tym powtarzają się wartości, klucz podstawowy nie zostanie ustawiony. Aby znaleźć rekordy zawierające te same dane, należy usunąć rekordy o powtarzających się wartościach bądź zdefiniować wielopolowy klucz. podstawowy.

Klucz podstawowy wielopolowy zwany też kluczem złożonym (ang.composed key)

W sytuacji, gdy żadne z pól nie gwarantuje unikatowości wartości w nim zawartych, należy rozważyć możliwość utworzenia klucza podstawowego złożonego z kilku pól.

KLUCZ OBCY

jest to jedna lub więcej kolumn, których wartości występują jako wartości ustalonego klucza głównego lub jednoznacznego w tej lub innej tabeli i są interpretowane jako wskaźniki do wierszy w tej drugiej tabeli. RELACJA (ANG.RELATION)

Po podzieleniu danych na tabele i zdefiniowaniu pól kluczy podstawowych trzeba wprowadzić do systemu bazy danych informacje na temat sposobu poprawnego łączenia powiązanych danych w logiczną całość. W tym celu definiuje się relacje między tabelami.

RELACJA (ZWIĄZEK)-

jest to uporządkowana lista encji, poszczególne encje mogą występować wielokrotnie. każdy związek może określać pewną relację między zbiorami egzemplarzy encji wchodzącymi w skład związku.

TYPY RELACJI

1. RELACJA JEDEN-DO-JEDNEGO

W relacji jeden-do-jednego każdy rekord w tabeli A może mieć tylko jeden dopasowany rekord z tabeli B, i tak samo każdy rekord w tabeli B może mieć tylko jeden dopasowany rekord z tabeli A. Ten typ relacji spotyka się rzadko, ponieważ większość informacji powiązanych w ten sposób byłoby zawartych w jednej tabeli. Relacji jeden-do-jednego można używać do podziału tabeli z wieloma polami, do odizolowania części tabeli ze względów bezpieczeństwa, albo do przechowania informacji odnoszącej się tylko do podzbioru tabeli głównej.

2. RELACJA JEDEN-DO-WIELU

Relacja jeden-do-wielu jest najbardziej powszechnym typem relacji. W relacji jeden-do-wielu rekord w tabeli A może mieć wiele dopasowanych do niego rekordów z tabeli B, ale rekord w tabeli B ma tylko jeden dopasowany rekord w tabeli A.

3. RELACJA WIELE-DO-WIELU

W relacji wiele-do-wielu, rekord w tabeli A może mieć wiele dopasowanych do niego rekordów z tabeli B i tak samo rekord w tabeli B może mieć wiele dopasowanych do niego rekordów z tabeli A. Jest to możliwe tylko przez zdefiniowanie trzeciej tabeli (nazywanej tabelą łącza), której klucz podstawowy składa się z dwóch pól ž kluczy obcych z tabel A i B. Relacja wiele-do-wielu jest w istocie dwiema relacjami jeden-do-wielu z trzecią tabelą. Na przykład, tabele "Zamówienia" i "Produkty" są powiązane relacją wiele-do-wielu zdefiniowaną przez utworzenie dwóch relacji jeden-do-wielu z tabelą "Opisy zamówień".

Sortowanie

(ang.sorting) rekordów nazywamy ich porządkowanie według jakiegoś kryterium. Kryterium to nazwa lub nazwy pól według których odbywa się sortowanie. Przykładowo może być to sortowanie rosnące (sortuje wartości w porządku rosnącym (od A do Z, od 0 do 9) lub sortowanie malejące (sortuje wartości w porządku malejącym od Z do A, od 9 do 0).

 

Zapytanie

(ang.query)  czyli kwerenda to taka konstrukcja językowa, która pozwala na wyszukiwanie danych z bazy danych za pomocą zadawania pytań. Może to być specjalna konstrukcja języka programowania lub okno graficzne w którym należy podać parametry poszukiwanych danych. W zaawansowanych systemach baz danych kwerend można używać także do wyświetlania, zmiany i analizy danych.

 

Kwerenda wybierająca

jest najczęściej używanym rodzajem kwerendy. Służy do otrzymywania danych z tabeli lub tabel i wyświetlania wyników w arkuszu danych, w którym można je następnie przeglądać. Kwerendy wybierające mogą być również używane do grupowania rekordów i obliczania sum, zliczeń, wyliczania średnich i przeprowadzania innych obliczeń.

 

OBIEKTOWA BAZA DANYCH

jest zbiorem obiektów, których zachowanie się i związki występujące pomiędzy nimi określone są zgodnie z obiektowym modelem danych. jest to system zorientowany obiektowo, który umożliwia zarządzanie bazą danych oraz dziedziczy wszystkie zasadnicze cechy technologii obiektowej i baz danych. najistotniejsze cechy technologii obiektowej:

 

• hermetyzacja (enkapsulacja)

– część danych i związany z nią kod stają się ograniczoną jednością, decydującą się o zachowaniu się obiektu. Dla innych obiektów widoczne są tylko wybrane aspekty tego zachowania, reszta staje się hermetycznie zamknięta.

 

dziedziczenie

mając dany obiekt, możemy na jego bazie stworzyć obiekt pochodny, wzbogacony o nowe elementy w stosunku do swego pierwowzoru i (lub) modyfikujący pewne elementy jego zachowania.

 

polimorfizm

– szczegóły (identycznie nazwanego) zachowania obiektu mogą być różne w zależności od konkretnego obiektu.

 

5.  JĘZYK SQL (STRUCTURED QUERY LANGUAGE)

jest najbardziej znanym językiem zapytań, zaimplementowanym...

Zgłoś jeśli naruszono regulamin