Geoinformatikai alapfogalmak

Geoinformatika a földrajzi információk kezelésével (adat bevitel, szerkesztés, elemzés,értékelés) foglalkozik.

Geoinformatikai objektumok osztályozása:

Egyed (entitás) : a valós világ véges számú tulajdonság értékekkel leírható tárgya, személye, eseménye, jelensége, amely az információs rendszer szempontjából lényeggel bír.

Egyedtípus (entitástípus): egyedek azonos tulajdonságokkal jellemezhető csoportja.

Objektum : az egyed, példány számítógépes környezetben történő konkrét ábrázolása.

Objektumtípus : objektumok, példányok azonos tulajdonságokkal jellemezhető csoportja.

Adat : értelmezhető és feldolgozható objektív tény, ismeret, fogalom, mely egy objektum adott tulajdonságának leírására szolgál.

Adatmodell : egy információs rendszerben szereplő objektumtípusok felsorolása, az objektumtípusok tulajdonságainak és kapcsolatainak leírása.

Információ : az adat értelmezésével előállított új, vagy újszerű ismeret, jelentés, híranyag, tájékoztatás.

Informatika : információ kezelésének elméleti és gyakorlati kérdéseivel foglalkozó tudományág.

Információs rendszer : az információ kezelésére hivatott rendszer. A rendszer funkciói az adatok gyűjtése, tárolása, megjelenítése, rendszerezése, elemzése.
A geoinformatikai fogalmak származtatása a fenti fogalmak felhasználásával a geo-­ vagy földrajzi előtaggal történik.

A földrajzi objektum : a Föld felszínén vagy alatta található tárgyak, jelenségek számítógépes ábrázolását jelenti.

A földrajzi információ : a Föld felszínéről, a felszínen vagy alatta található földrajzi objektumokról gyűjtött ismeretanyag.

A geoinformatika  a földrajzi információ kezelésének tudománya.
Geoinformatikai adatok kezelésére alkalmas rendszerek  GIS (Földrajzi Információs Rendszerek)
Geoinformatikai modellezés :

• A geoinformatika lényege, hogy modelleket alkossunk földrajzi környezetünkről.
• A modellezés tömören a valós világ csökkentett információ készlettel történő leírása.
• A valós világ leírása egy háromlépcsős absztrakciós folyamat eredménye.
• A modell hatékonysága a modell eredetiségével és egyszerűségével mérhető.

Szabályos adatmodellek :

Tesszelációs modellek: a síkot vagy teret egymáshoz kapcsolódó szabályos geometriai elemekre bontják
Rekurzív modellek: a síkot vagy teret több lépésben szabályos részekre bontják
Leggyakoribb szabályos modell a raszter, amely a síkot elemi téglalapokra (pixel), míg a teret elemi téglatestekre
(voxel) bontja.
Raszteres adatmodell
• Szabályos téglalapokból (cella, pixel) épül fel
• Téglalapok szabályos 3D elrendezése: sor, oszlop, sáv
• Raszter cella (pixel) tárolja a leíró adatokat
• Georeferencia: raszter vonatkozási rendszerbe illesztése
• Raszterek fájlban és speciális SQL adatbázisban is tárolhatók
• Raszterek nagyméretű állományok lehetnek
• Raszteres adatok tömörítésének előnyei
• Átnézeti kép és piramis rétegek a gyors adateléréshez

Geoinformatikai adatok megjelenítése:

• Tematikus rétegek : Adatok lekérdezése, szűrése, rendezése
• Tematikus osztályok : Adatok csoportosítása leíró adatok alapján
• Kartográfiai adatbázis : objektumok megjelenítéséhez szükséges adatok közvetlen
megadása a leíró adatok között
• Geometria megjelenítési lehetőségei: szín, méret, szimbólum, vonaltípus, sraffozás/kitöltés
• A földrajzi információk további megjelenítési lehetőségei: Feliratozás (szín, méret, stílus, elforgatás, igazítás). Kartodiagramok (kördiagram, oszlopdiagram…). Átlátszósággal több réteg megjelenítése egymáson
Geoadatbázis létrehozása :
Adatbázis célja, adatok és felhasználók köre, adattárolás helye és módja, adatkezelés szabályozása.

Adatbázis elméleti modell: hányféle objektumtípust lehet elkülöníteni, hányféle adattáblára van szükség, milyen kapcsolat van az objektumtípusok között.

Adatbázis logikai modell: egyes adattáblákban milyen tulajdonságok, adatmezők írják le az objektumokat, milyen kapcsolat van az egyes táblák tulajdonságai között.

Adatbázis fizikai modell: fizikai kialakítás és modell feltöltése adatokkal
Geoadattábla létrehozása :
• Adattárolási egység kiválasztása (könyvtár, adatbázis)
• Vonatkozási rendszer, mértékegység kiválasztása
• Metaadatok rögzítése (adatrögzítő, forrás, pontosság…)
• Geometriai adatmodell kiválasztása (raszter, vektor)
• Geometriai forma kiválasztása

•   Pont
•  Vonallánc
•  Sokszög

Geoadattábla feltöltése:
1. Leíró adatok feltöltése:
– Közvetlenül a geometria létrehozása után (űrlapok)
– Valamennyi geometriai adat létrehozása után, ilyenkor egymás mellett kell megjeleníteni a térképet és tulajdonságokat
– Bizonyos adatmezők számíthatók csoportosan vagy megadott szabályok szerint

2. Ellenőrzések:
– Minden szükséges tulajdonság ki van-­e töltve?
– Nincs-­e ellentmondás a rögzített leíró adatok között?
– Nincs-­e rekord ismétlődés?
– Nincs-­e geometriai átfedés, hézag?
– Nem maradt-­e ki objektum, minden digitalizálásra került?
Műveletek leíró adattáblákon
• Szűrés, kiválasztás, rendezés
• Osztályozás: egyedi értékek, tartományok
• Összevonás: numerikus értékek aggregációja
• Mező számítás
• Mező statisztika
• Adatstruktúra: új mező, módosítás, törlés
• Relációs kapcsolat két adattábla között
• Objektum orientált kapcsolat : Egy objektumhoz kapcsolódó összes rekord

SQL – Structured Query Language: IBM dolgozta ki, Relációs adatbázis kezelők használják (Oracle,
MS-SQL, Sybase, RDB2, MySql, ..)
• Lekérdezés (listázás): SELECT mező1,… FROM tábla WHERE feltétel
• Hozzáadás: INSERT INTO cél (mező1,…) VALUES(érték1,…)
• Módosítás: UPDATE tábla SET mező=érték,… WHERE feltétel
• Törlés: DELETE FROM tábla WHERE feltétel
• Adatdefiníció: CREATE TABLE tábla (mező1 típus [(méret)], mező2…)
A geometria tárolása relációs adatbázisban (varchar, blob)
Hálózat elemzés (útvonalterv)
• Gráf: csomópontok és élek (vonalláncok)
• Hálózat bejárása egy csomópontból
• Bejárás során csomópontok sorba állítása
• Optimális út kiválasztása a bejárás után

Geoadatbázisok a világon
• Google Maps, Earth
• Microsoft Bing
• OpenGIS / OpenStreetMap
….
Interpolációs módszerek áttekintése
• Legközelebbi szomszéd (NN)
• Legközelebbi n pont átlaga
• Síkháromszögek (TIN)
• Legközelebbi n pont súlyozott átlaga:
– Távolságnégyzet reciproka
– Exponenciális függvények
• Minimális görbület
• Lokális polinomok
• Radiális bázisú függvények (spline)
• Krigelés (geostatisztika)
• Természetes szomszédok (Thiessen)
• Javítás vízrajzi vonalak alapján (HydroDEM)

Geoinformatikai adat feldolgozási fogalmak

On fly (reptéban történő) geometriai objektum feltöltési mód:
Ebben az esetben szükséges egy internet kapcsolattal rendelkező PDA, mobil, okostelefon, … melyen keresztül a cél informatikai felületre azonnal
feltölthetők az adatok. Ilyenkor teljes körű adatfelvétel történik, az adatokat nem kell külön felrögzíteni, azok rögtön megjelennek az informatikai felületen.

Helyrajzi szám
A helyrajzi szám az ingatlan azonosítására szolgáló nyilvántartási szám (Földhivatalnál használatos),  mely minimum 3 számjegyből áll. Abban az esetben, ha egy nagyobb területet telekalakítás alkalmával  több kisebb részre osztanak, a területrészeket „/” jellel látják el.

Pozició azonosítások
A GPS koordináta meghatározásával cél a felmért ingatlan egyértelmű beazonosítása.
A régi papíralapú térképen történő beazonosítás mindössze tippelésre/becslésre alkalmas,
sok esetben ugyanis a térképen levő és a valóságban látható állapot nem teljesen fedi egymást, ezáltal nő az esélye a hibás azonosításnak.
Fentiek miatt kiemelten fontos az ingatlanok GPS koordináták által történő meghatározása az egyértelmű beazonosítás érdekében.
Jelenleg a magyar GPS felmérések koordináta rendszere az EOV (Egységes Országos Vetületi) rendszer.

A „hagyományos” GPS vevőkészülékek nem alkalmasak a felmérésre, mert a mérések nem mindíg megfelelő pontosságúak