Vektorimuotoisen aineiston tietomalli Tietomalleja on useita, esim. ESRI käyttää seuraavia tietomalleja:
coverage (arcInfo)
shape (arcView)
geodatabase
Coverage- ja Shape-malleissa geometrinen tieto tallennetaan erillään ominaisuustiedosta (georelational data model). Tiedot yhdistetään lisäkentän avulla kussakin tiedostossa.
Vektorimuotoisen tiedon tietoalkio voi olla
pisteitä
viivoja
alueita (polygons)
NB! Sama kohde voidaan esittää esim. joko viivana tai alueena riippuen esityksen mittakaavasta ja/tai ohjeistuksesta
Topologia tietomallissa Tietomalli voi joko
sisältää pelkää paikkatietoa
sisältää myös topologiatietoa
Topologiatieto säilyy samana ns. kuminauha-muunnoksen yhteydessä.
Topologiatieto voidaan esittää graafiteorian termeissä käyttäen suuntaa omaavia viivoja sekä naapuruus- (adjacency) ja liitäntämatriiseja (incidence).
Topologiatiedon etuja ovat:
auttaa takaamaan aineiston laillisuuden
helpottaa aineiston analyysiä (esim. kiinteistöjen geokoodaus helpottuu mikäli tietokannassa on tieto siitä, ovatko kiinteistöt oikealla tai vasemmalla puolella katua)
Naapuruus- ja liitäntämatriisit
Coverage tietomalli: Esimerkki Coverage on ArcInfo:n käyttämä georelaatio-tyyppinen malli, jossa myös topologiatieto.
Esimerkiksi
polygoneista
tallennetaan
seuraavaa
topologiatietoa:
Shape tietomalli Shape tietomalli otettiin käyttöön jotta aineistoja pystyttäisiin jakamaan; topologiatietoa sisältävät tietomallit kun eivät olleet julkisia.
Shape tietomallia käyttävät aineistot piirtyvät yleensä nopeammin
Puutteena on topologiatiedon puuttuminen ja esimerkiksi vierekkäisten polygonien yhteiset reunat joudutaan tallentamaan kahteen kertaan
Shape tietomalli vaatii vähintään kolme tiedostoa:
.shp : sisältää geometriatietoa. Sama shape aineisto voi sisältää vain yhtä tyyppiä vektorimuotoista dataa
.shx : indeksitiedosto; jokaista tietuetta kohtaan .shp tiedostossa löytyy tietue .shx tiedostosta joka kertoo tietueen alkukohdan ja pituuden
.dbf : ominaisuustietoa sisältävä tiedosto
Lisäksi shape aineisto voi käsittää tiedostoja:
.prj : tieto aineiston projektiosta
Shape tietomallin puuteita Shape tietomallilla on oleellisia puutteita verrattuna geodatabase tietomalliin:
se ei salli tyhjiä arvoja
numerot pyöristetään
ei tue erikoismerkkejä tekstikentissä
kenttien nimet ei voi olla pidempiä kuin 10 merkkiä
ei tue matemaattisiin funktioihin perustuvia pyöreitä muotoja viivojen esityksessä
…
Olio-pohjainen vektorimuotoisen aineiston tietomalli Paikkatieto tallennetaan olioina. Olio voi käsittää spatiaalisen piirteen tai esim. karttatason tai koordinaattijärjestelmän.
Olio-pohjaisessa tietomallissa
geometria- ja ominaisuustiedot tallennetaan samaan tiedostoon
olioihin liittyvät ominaisuudet (property) sekä metodit (method)
Oliot, joilla on samanlaisia ominaisuuksia, kuuluvat samaan luokkaan. Luokkien välillä voidaan määritellä suhteita (esim. assosiaatio, yhdistäminen (aggregation) jne)
Operaatiot olioilla voidaan piilottaa (encapsulation). Olion tai luokan rajapinnan muodostavat sen ulkopuolelta näkyvissä olevat operaatiot.
Olio-pohjaisessa geotietokannassa vektorimuotoinen data jaetaan piirreluokkiin (feature class) ja piirreaineistoon (feature dataset). Piirreaineisto sisältää piirreluokkia joilla on sama koordinaattijärjestelmä sekä sama ulottuvuus.
Olio-pohjainen vektorimuotoisen aineiston tietomalli (2) Topologia tallennetaan geotietokantaan sääntöjen muodossa. Käyttäjä voi itse määritellä sääntöjoukon jota hän haluaa käyttää.
Olio-pohjaisen tietomallin etuja:
hierarkkinen rakenne helpottaa datan hallintaa (feature dataset, feature class)
geotietokanta hyödyntää olio-ohjelmoinnin teknologiaa
geotietokanta mahdollistaa topologian ’lennossa’
ESRI tarjoaa valmiiksi tuhansia ArcObjects olioita
Yhdistetyt tietomallit: TIN Edellisten lisäksi käytetään yhdistettyjä tietomalleja joista ehkä tunnetuin on TIN (Triangulated Irregular Network). TIN:in avulla esitetään pintoja ja se voidaan laskea raster:in perusteella Delaunay:n kolmiointia käyttäen.
TIN-formaatti on kätevä esimerkiksi
2.5-ulotteisten pintojen mallintamista
varten.
Oleellinen parametri kolmioinnin
yhteydessä on maksimivirhe
todellisen pinnan ja kolmioidun pinnan
välillä.
Rasterimuotoisen aineiston tietomalli Yksinkertaisimmillaan rasterimuotoinen aineisto esitetään sen soluarvojen sarjana.
Solujen arvot voivat olla
kokonaislukuja (integer); mahdollistaa esim. luokittelun solun arvon mukaan
liukulukuja (floating-point); luokittelu mahdollista vain arvoalueita määrittelemällä
Aineiston resoluutiota kuvaa solun koko (esim. 10x10 m; 300 x 300 m)
Aineisto voi olla yksikanavainen (esim. maastomalli (DEM, Digital Elevation Model)) tai useampikanavainen (esim. hyperspektriaineisto)
Paikkatieto-rasterilla pitää olla myös spatiaalinen referenssi (esim. ylävasemman solun koordinaatit ja koordinaattijärjestelmä). Esimerkiksi .tif formaatin tapauksessa spatiaalinen referenssi annetaan ns. world file:n avulla .tfw
World file formaatti Line 1: A: pixel size in the x-direction in map units/pixel
Line 2: D: rotation about y-axis
Line 3: B: rotation about x-axis
Line 4: E: pixel size in the y-direction in map units, almost always negative
Line 5: C: x-coordinate of the center of the upper left pixel
Line 6: F: y-coordinate of the center of the upper left pixel
Rasterimuotoisen aineiston koodaus Monikanavaisen aineiston tapauksessa soluarvot voidaan koodata usealla eri tavalla:
band sequential (.bsq): jokainen kanava omassa tiedostossaan
band interleaved by line (.bil)
band interleaved by pixel (.bip)
Binäärimuotoinen aineisto voidaan esittää
käyttäen:
run length encoding – esitystapaa
quad tree – esitystapaa
Nopeampaa esitystä ja etsintää varten
rasterimuotoinen aineisto usein pakataan
ja tallennetaan pyramidi-muotoon
(esim. ESRI:n .rrd)
Comments