Modelová generalizace při realizaci GeoInfoStrategie Zjednodušený pohled geoinformatiků nebo metoda umožňující výstavbu NaSaPO? Ing. Radek Augustýn Útvar GIS a katastru nemovitostí Výzkumný ústav geodetický, topografický a kartografický, v. v. i. Tel: 226 802 351/601 326 545 E-mail:
[email protected]
GeoInfoStrategie a NaSaPO
NaSaPO bude závazným podkladem pro tvorbu státního mapového díla (podstatná část státních mapových děl bude kartografickou reprezentací vybraných geografických vzhledů NaSaPO)
Odvozené modely NaSaPO b. Základní data NaSaPO
NaSaPO I. 1:10 000
AIS II.
NaSaPO II.1:25 000
NaSaPO III. 1:50 000
NaSaPO IV.1:100 000
DKM 1:10 000
DKM 1:25 000
DKM 1:50 000
DKM 1:100 000
Modelová generalizace NaSaPO
Návrh textu GeoInfoStrategie
Generalizace
Úpravy geometrie kresby budov (Spatial Transformation Category)
Úpravy geometrie kresby budov
Úpravy geometrie kresby budov
Slučování polygonů
Lesní porost
Modelová generalizace Řízená redukce objemu dat (Lagrange, Weibel, Muller 97) • ušetření místa na disku nebo v paměti • zvýšení rychlosti zpracování • sjednocení různých databází při jejich integraci • příprava pro digitální kartografii Vyčištění a optimalizace geografické databáze po přizpůsobení obsahu
Odvození DKM Základní data NaSaPO
DLM 1:25 000
DLM 1:25 000
DLM 1:25 000
DLM 1:25 000
DKM ZM 25
DLM 1:25 000
DLM 1:25 000
DLM 1:25 000
DLM 1:25 000
DKM TM 25
NaSaPO II.1:25 000
Modelová generalizace
Grunreich 1985
Foerster 2006
Ohledně modelové a kartografické generalizace se ukázalo, že mají mnoho postupů společných a nemohou být chápány jako úplně oddělené, tak jako by se mohlo zdát z Grunreichova modelu.
Meng 1997
Meng 1997
Digital Generalisation
Philosophical Objectives (Why to Generalize) Theoretical Elements Reducing Complexity Maintaining Spatial Accuracy Maintaining Attribute Accuracy Maintaining Aesthetic Quality Maintaining a Logical Hierarchy Consistently Applying Rules
Application-specific Elements Map Purpose and Intended Audience Appropriateness of Scale Retention of Clarity
Computational elements Cost Effective Algorithms Maximum Data Reduction Minimum Memory/Disk Requirements
Cartometric Evaluation (When to Generalize) Geometric Conditions Congestion Coalescence Conflict Compilation Inconsistency Imperceptibility
Spatial and Holistic Measures Density Measures Distribution Measures Lenght and Sinuosity Measures Shape Mesures Destance Measures Gestalt Measures Abstract Measures
Spatial & Attribute Transformations (How to Generalize) Spatial Transformations Simplification Smoothing Aggregation Amalgamation Merging Collapse Refinement Exaggeration Enhancement Displacement
Attribute Transformations Classification Symbolisation
Transformation controls Generalisation Operator Selection Algorithm Selection Parameter Selection
(McMaster & Shea, 1992)
Digitální Generalizace
Filosofické cíle PROČ GENERALIZOVAT
Kartometrické vyhodnocení KDY GENERALIZOVAT
teoretické prvky snížení komplexnosti udržování prostorové přesnosti uržování přesnosti atributů udržování estetické kvality udržovánílogické hierarchie konzistentní aplikace general. pravidel
tematické prvky účel mapy a její cíloví uživatelé vhodnost měřítka mapy zachování čitelnosti
výpočetní prvky efektivní algoritmy maximální redukce objemu dat maximální nároky na paměť počítače
geometrické podmínky přehuštění splynutí konflikt komplikace nekonzistence neznatelnost
prostorová & holistická opatření hustota rozložení délka a křivolakost plocha vzdálenost vnímání abstrakce
Transformace JAK GENERALIZOVAT prostorová transformace zjednodušení (simplification) shlazení/vyhlazení (smoothing) agregace (aggregation) amalgamace (amalgamation) slučování (merging) prostorová redukce (collapse) zjemnění (refinement) zvětšení (exaggeration) zvýraznění (enhancement) posun/odsazení (displacement)
transformace atributů klasifikace (classification) přiřazení mapových značek (symbolisation)
řídící prvky transformace výběr operátorů generalizace výběr algoritmů výběr parametrů
(Překlad Mildorf, 2014)
Vývoj hardware
Digitální Generalizace
Filosofické cíle PROČ GENERALIZOVAT Teoretické důvody Snížení komplexnosti Udržování prostorové přesnosti Udržování přesnosti atributů Udržování estetické kvality Udržování logické hierarchie Konzistentní aplikace pravidel
Tematické důvody Účel mapy a její cíloví uživatelé Vhodnost měřítka mapy Zachování čitelnosti
Výpočetní důvody Efektivní algoritmy Maximální redukce objemu dat Maximální nároky na paměť počítače
Kartometrické vyhodnocení KDY GENERALIZOVAT Geometrické podmínky Přehuštění Splynutí Konflikt Komplikace Nekonzistence Neznatelnost
Geometrická & holistická měření Hustota Rozložení Délka a křivolakost Plocha Vzdálenost Vnímání Abstrakce
Řídící prvky transformace Výběr operátorů generalizace Výběr algoritmů Výběr parametrů
Úpravy JAK GENERALIZOVAT Úpravy geometrie Zjednodušení Vyhlazení Agregace (aggregation) Amalgamace (amalgamation) Slučování (merging) Geometrická redukce Zjemnění Zvětšení Zvýraznění Posun a odsazení
Transformace atributů Klasifikace Přiřazení mapových značek
Digitální Generalizace
Filosofické cíle PROČ GENERALIZOVAT Teoretické důvody Snížení komplexnosti Udržování prostorové přesnosti Udržování přesnosti atributů Udržování estetické kvality Udržování logické hierarchie Konzistentní aplikace pravidel
Tematické důvody Účel mapy a její cíloví uživatelé Vhodnost měřítka mapy Zachování čitelnosti
Výpočetní důvody Efektivní algoritmy Maximální redukce objemu dat Maximální nároky na paměť počítače
Kartometrické vyhodnocení KDY GENERALIZOVAT Geometrické podmínky Přehuštění Splynutí Konflikt Komplikace Nekonzistence Neznatelnost
Geometrická & holistická měření Hustota Rozložení Délka a křivolakost Plocha Vzdálenost Vnímání Abstrakce
Řídící prvky transformace Výběr operátorů generalizace Výběr algoritmů Výběr parametrů
Úpravy ČÍM GENERALIZOVAT Úpravy geometrie Zjednodušení Vyhlazení Agregace (aggregation) Amalgamace (amalgamation) Slučování (merging) Geometrická redukce Zjemnění Zvětšení Zvýraznění Posun a odsazení
Transformace atributů Klasifikace Přiřazení mapových značek
Úspěchy po roce 2000 • • • • • • •
AGENT AKR IGN OS WebGen … …
– Generalization New Technology – Automatisering Katastrale Registratie – Institute Geographicue National – Ordnance Survey
Digitální generalizace
Filosofické cíle PROČ GENERALIZOVAT
Kartometrické vyhodnocení KDY GENERALIZOVAT
Úpravy ČÍM GENERALIZOVAT
Teoretické důvody
Geometrické podmínky
Úpravy geometrie
Snížení komplexnosti Udržování prostorové přesnosti Udržování přesnosti atributů Udržování estetické kvality Udržování logické hierarchie Konzistentní aplikace pravidel
Tematické důvody Účel mapy a její cíloví uživatelé Vhodnost měřítka mapy Zachování čitelnosti
Výpočetní důvody Efektivní algoritmy Maximální redukce objemu dat Maximální nároky na paměť počítače
Přehuštění Splynutí Konflikt Komplikace Nekonzistence Neznatelnost
Geometrická & holistická měření Hustota Rozložení Délka a křivolakost Plocha Vzdálenost Vnímání Abstrakce
Řídící prvky transformace Výběr operátorů generalizace Výběr algoritmů Výběr parametrů
Zjednodušení Vyhlazení Agregace (aggregation) Amalgamace (amalgamation) Slučování (merging) Geometrická redukce Zjemnění Zvětšení Zvýraznění Posun a odsazení
Transformace atributů Klasifikace Přiřazení mapových značek
Modelování procesů JAK GENERALIZOVAT • Condition-Action Modelling • Human Interaction Modelling • Constraint-Based Modelling •…
Digital generalisation
Philosophical objectives (Why to generalise)
Cartometric evaluaion (When to generalise)
Theoretical elements • reducing complexity • maintaining spatial accuracy • maintaining attribute accuracy • maintaining aesthetic quality • maintaining a logical hierarchy • consistently applying rules
Application-specific elements • map purpose and intended audience • appropriateness of scale • retention of clarity
Computational elements • cost effective algorithms • maximum data reduction • minimum memory/disk requirements
Spatial & attribute transformations (How to generalise)
Geometric conditions • congestion • coalescence • conflict • compilation • inconsistency • imperceptibility
Spatial and holistic measures • density measures • distribution measures • lenght and sinuosity measures • shape mesures • destance measures • gestalt measures • abstract measures
Transformation controls • generalisation operator selection • algorithm selection • parameter selection
Spatial transformations • simplification • smoothing • aggregation • amalgamation • merging • collapse • refinement • exaggeration • enhancement • displacement
Attribute transformations • classification • symbolisation
Process Modelling • Introduction
• Condition-Action Modelling • Human Interaction Modelling • Constraint-Based Modelling • Conclusions and Outlook
Odvozené modely NaSaPO b. Základní data NaSaPO
AIS I.
DKM ZM 10
AIS II.
DKM ZM 25
DKM TM 25
AIS III.
DKM ZM 50
DKM TM 50
AIS IV.
DKM ZM 100
DKM TM 100
Dotazy???
Terminologie • Geografický vzhled (geographic feature) reprezentace jevu reálného světa sdruženého s místem jevu…
– Terénní prvek • Terénní objekt • Terénní tvar
– (geografický) Objekt – (grafický) Element – (mapový) Objekt
Terminologie • GeoSpatial = geografický (zeměpisný) • Spatial = geometrický – Spatial precision = geometrická přesnost – Spatial transformations = úpravy (průběhu) geometrie (/kresby)
IT vs GeoIT vs Kartografie IT
GeoIT
Kartografie
IT vs GeoIT vs Kartografie IT
GeoIT
Kartografie
Když geograf náhodou něco naprogramuje, tak je to většinou pohroma…
IT vs GeoIT vs Kartografie IT
GeoIT
Kartografie
Když geograf náhodou něco naprogramuje, tak je to většinou pohroma…
Když kartografovi dovolíme navrhnout databázi, tak je to většinou hned nutné předělat…
IT vs GeoIT vs Kartografie IT
GeoIT
Kartografie
Když geograf náhodou něco naprogramuje, tak je to většinou pohroma…
Když kartografovi dovolíme navrhnout databázi, tak je to většinou hned nutné předělat…
Když se pokusím vysvětlit geinformatikovi význam generalizace, přestane poslouchat u termínu „modelová generalizace“
IT vs GeoIT vs Kartografie IT
IT
GeoIT
GeoIT
Kartografie
Kartografie
IT vs GeoIT vs Kartografie
IT GeoIT
Kartografie
