Είσοδος Δεδομένων στα Γ.Σ.Π.

Transcript

1 Είσοδος Δεδομένων στα Γ.Σ.Π. Συλλογή στοιχείων Εισαγωγή διανυσματικών δεδομένων και των αντίστοιχων περιγραφικών δεδομένων Εισαγωγή ψηφιδωτών δεδομένων

2 Συλλογή στοιχείων Ο όρος δεδομένα αναφέρεται σε κάθε είδος πληροφορίας που σχετίζεται με τον χώρο και επομένως διαχωρίζεται σε Στοιχεία εύκολα προσβάσιμα από το Γ.Σ.Π. Όπως (ψηφιακή μορφή): χαρτογραφικά ψηφιακά προϊόντα, τηλεσκοπικά στοιχεία, πληροφορίες για οικοδομικά τετράγωνα κ.α. Στοιχεία μη συμβατά με τον Η/Υ όπως (αναλογική μορφή): χάρτες, παρατηρήσεις πεδίου και στατιστικά στοιχεία για μετακινήσεις πληθυσμών κ.α. (!)Αν τα δεδομένα ήτανε όλα ίδιου τύπου, format, κλίμακας και ανάλυσης τότε η διαδικασία εισαγωγής θα ήτανε εύκολη.

3 Αρχικά εφαρμόζουμε μεθόδους εισαγωγής δεδομένων στο ΓΣΠ: Πληκτρολόγιο Ψηφιοποίηση Σάρωση Ηλεκτρονική μεταφορά και στην συνέχεια εφαρμόζονται μέθοδοι καθαρισμού των δεδομένων, επαναπροβολής (re-projection) και γενίκευσης (generalization)

4 Τα βήματα εισαγωγής δεδομένων

5 Πιθανές πηγές και τρόποι Εισαγωγής στο ΓΣΠ

6 Εισαγωγή διανυσματικών δεδομένων Γεωμετρία Ψηφιοποίηση (σημεία, γραμμές, περιοχές). Διαδικασία μετατροπής μια εικόνας ή ενός έντυπου χάρτη σε διανυσματική πληροφορία. Δεδομένα GPS (σημεία). Μετατροπή των γεωγραφικών συντεταγμένων σε σημεία στον χάρτη. Γεωκωδικογράφιση (σημεία). Το geocoding είναι η διαδικασία αντιστοίχισης των εγγραφών μιας βάσης δεδομένων με γεωγραφικές συντεταγμένες. Π.χ. Η μετατροπή μια βάσης με διευθύνσεις (λίστα με συνεργάτες ή πελάτες μιας εταιρίας) σε σημεία του χάρτη για απεικόνιση και ανάλυση στο ΓΣΠ.

7 Περιγραφική πληροφορία Join / Relate. Εισαγωγή δεδομένων από δομημένο κείμενο (csv) ή φύλλων εργασίας (excel) στο ΓΣΠ και σύνδεση τους με τον πίνακα περιγραφικών χαρακτηριστικών (ΠΠΧ) του υπόβαθρο (γεωμετρίας).

8 Ψηφιοποιητής Ψηφιοποιητής(digitizer). Ένας τυπικός ψηφιοποιητής, για την αποτύπωση χωρικών στοιχείων, αποτελείται από ένα κέρσορα και ένα πυκνό ορθογώνιο συρμάτινο πλέγμα πάνω στην επιφάνεια ενός πίνακα, το οποίο οριοθετεί ένα σύστημα αναφοράς και αποτυπώνει τα σημεία που υποδεικνύονται από τον κέρσορα και μεταβιβάζει την πληροφορία αυτήν στον υπολογιστή με την μορφή συντεταγμένων (χ,ψ).

9 Ψηφιοποιητής

10 Ψηφιοποίηση είναι η διαδικασία της αποτύπωσης των χαρακτηριστικών ενός χάρτη ο οποίος τοποθετείται πάνω σε ένα πίνακα ψηφιοποίησης. Πρακτικά με αυτόν τον τρόπο μετατρέπονται πατώντας πλήκτρα στον κέρσορα, τα χωρικά χαρακτηριστικά ενός χάρτη (σημεία, γραμμές και επιφάνειες) σε ψηφιακή μορφή (συντεταγμένες χ,ψ). Δηλαδή Ένα ζεύγος συντεταγμένων αναπαριστά ένα σημείο Μια σειρά από συντεταγμένες αναπαριστά μια γραμμή - τόξο Μια ή περισσότερες γραμμές που οριοθετούν μια γεωγραφική περιοχή πολυγώνου επιφάνειας(με την χρήση πάντα σημείου ετικέτας) Τα σημεία ετικέτες τα έχουμε για δύο λόγους Για να αναπαριστούν σημεία και Για να προσδιορίσουν την παρουσία πολυγώνου.

11 Βήματα για την εισαγωγή δεδομένων μέσω ψηφιοποίησης Βήμα 1 ο. Επιλογή καλού χάρτη. Η ποιότητα του χάρτη επηρεάζει την ακρίβεια των ψηφιακών δεδομένων. Ο χάρτης πρέπει να είναι σε καλή κατάσταση, όχι σκισμένος ή διπλωμένος. Πρέπει να έχουμε υπόψη μας ότι τα υλικά κατασκευής ενός χάρτη, επηρεάζονται από τις κλιματολογικές συνθήκες(τέντωμα ή συρρίκνωση) οι οποίες παραμορφώνουν τα χωρικά χαρακτηριστικά.

12 Βήμα 2 ο. Ορισμός των διαδικασιών. Πριν την ψηφιοποίηση πρέπει να καθοριστούν: Σταθερή ακολουθία διαδικασιών. Πρέπει να είμαστε εξοικειωμένοι με τις διαδικασίες και να ξέρουμε από που θα αντλήσουμε πληροφορίες και σε ποιόν θα απευθυνθούμε αν υπάρχουν απορίες. Συνήθως υπάρχει εγχειρίδιο μελέτης που περιγράφει τις διαδικασίες. Ακολουθία ψηφιοποίησης, δηλαδή ποια χαρακτηριστικά και με ποια σειρά θα ψηφιοποιηθούν. Καλό είναι να γίνεται η χρήση πίνακα πορείας της διαδικασίας, ο οποίος να περιλαμβάνει τα στοιχεία για ψηφιοποίηση και τον βαθμό ολοκλήρωσης τους για κάθε χάρτη ή τμήμα του. Σταθεροί τρόποι ονομασίας. Ένα θεματικό επίπεδο περνάει από πλήθος σταδίων για να ολοκληρωθεί επομένως είναι καλή ιδέα να προσδιοριστεί κάθε στάδιο με μια σταθερή συντομογραφία. Προγράμματα και βάρδιες. Είναι κουραστική δουλειά οπότε πρέπει να προβλέπονται ώρες ξεκούρασης για την εξασφάλιση της ακρίβειας.

13 Βήμα 3 ο. Προετοιμασία χάρτη. Η παραπάνω διαδικασία βοηθάει στην ελαχιστοποίηση των προβλημάτων στο στάδιο της ψηφιοποίησης όσο και στο στάδιο της διόρθωσης. Ορισμός σημείων αναφοράς (tics), στα οποία δίνουμε έναν μοναδικό αριθμό και για τα οποία γνωρίζουμε τις πραγματικές τους συντεταγμένες. Δημιουργία κορυφών(nodes) όπου οι γραμμές δεν διασταυρώνονται καθαρά. Δημιουργία κορυφών σε μεγάλα τόξα,(>10cm) ώστε να αυξήσουμε την ακρίβεια. Προσδιορισμός κορυφών έναρξης της ψηφιοποίησης για πολύγωνα έτσι ώστε τα όρια να ξεκινούν και να καταλήγουν στο ίδιο σημείο. Εξετάζουμε αν τα πολύγωνα είναι όλα κλειστά και αν έχουν μια μόνο ετικέτα με κωδικό αναγνώρισης.

14 Βήμα 3 ο.

15 Βήμα 4 ο.διαδικασία ψηφιοποίησης. Έχουμε δύο βασικούς τρόπους-τεχνικές Σημειακή(point mode). Η εισαγωγή κάθε σημείου γίνεται ξεχωριστά με το πάτημα ενός πλήκτρου του κέρσορα, είτε μιλάμε για σημειακά στοιχεία, είτε για σημεία γραμμών( σημεία κατά μήκος ενός ποταμού) ή για πολυγωνικά στοιχεία (σημεία στα όρια ενός δήμου) Αλυσιδωτή(stream mode). Αφορά γραμμικά ή πολυγωνικά στοιχεία και σκοπό έχει την αύξηση της ταχύτητας ψηφιοποίησης. Εδώ τα στοιχεία ψηφιοποιούνται αυτόματα καθώς ο χειριστής απλώς μετακινεί τον κέρσορα πάνω στο γραμμικό στοιχείο που ψηφιοποιείται. Η επιλογή των σημείων μπορεί να γίνει είτε με βάση την απόσταση από το προηγούμενο σημείο είτε με βάση τον χρόνο.

16 Βήμα 5 ο. Δημιουργία τοπολογίας. Για να εξασφαλίσουμε την ορθότητα των χωρικών δεδομένων πρέπει να: Δομήσουμε την τοπολογία δηλαδή να δημιουργηθούν ψηφιακά οι σχέσεις αυτές που μπορούν να αναγνωριστούν όταν κοιτάμε έναν χάρτη (συνέχεια, περιεκτικότητα, γειτονία) Αναγνώριση λαθών και διόρθωση τους. Π.χ. Τόξα τα οποία δεν συνδέονται με άλλα τόξα Λάθη στην τοπολογία Πολύγωνα μη κλειστά Πολύγωνα χωρίς ή με >1 ετικέτες. Πηγές λάθους κατά την ψηφιοποίηση μπορεί να οφείλονται: Σε λανθασμένη καταχώριση των σημείων αναφοράς του χάρτη Σε τρέμουλο του χεριού Τα περισσότερα πακέτα μπορούν να αναγνωρίσουν αυτόματα τέτοια λάθη.

17 Εισαγωγή ψηφιδωτών δεδομένων Σαρωτής(scanner). Τηλεπισκόπιση (remote sensing). Εννοούμε την απόκτηση πληροφορίας για μια οντότητα χωρίς να έρθουμε σε επαφή με αυτό (εξετάζοντας την αλληλεπίδραση του με την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία) συμπεριλαμβανομένης της φωτογραφίας, βίντεο κ άλλων συστημάτων εικόνας. Τα περισσότερα τηλεπισκοπικά δεδομένα λαμβάνονται με την χρήση αεροπλάνων και δορυφόρων Αεροφωτογραφίες. Π.χ. ΟΚΧΕ Δορυφορικές εικόνες. Π.χ. Landsat 8 LIDAR εδάφους (Terrestrial Laser Scanning -TLS ). Lidar is an active remote sensing technology that measures the time of light traveling form a sensor to a target and consequently calculates the distance

18 Εισαγωγή ψηφιδωτών δεδομένων Σαρωτής(scanner). Ο σαρωτής είναι ένα είδος αυτόματου ψηφιοποιητή ο οποίος μειώνει τον χρόνο χωρίς να βελτιώνει την ακρίβεια. Οι σαρωτές για τα ψηφιδωτά στοιχεία διακρίνονται σε επίπεδους και σε κυλινδρικούς ανάλογα με τον τρόπο που σαρώνετε η προς ψηφιοποίηση επιφάνεια. Και στις δύο περιπτώσεις το σύστημα αποτελείται Από μια κεφαλή η οποία εκπέμπει μια δέσμη laser και Μια συσκευή λήψης της φωτεινής δέσμης η οποία έχει φακό υψηλής ανάλυσης. Η διαδικασία ψηφιοποίησης οδηγεί σε πολύ μεγάλα αρχεία λόγω του μεγάλου όγκου φατνίων. Η απόδοση των ψηφιδωτών δεδομένων γίνεται σε κανναβικό σύστημα συντεταγμένων.

19 Σαρωτής (επίπεδος και κυλινδρικός)

20 Θα πρέπει να γνωρίζουμε τα παρακάτω όταν σαρώνουμε χάρτες για χρήση στο ΓΣΠ: Ποιότητα αποτελέσματος. Η απαιτούμενη ποιότητα του αποτελέσματος εξαρτάτε από τον σκοπό χρήσης του ψηφιακού ράστερ χάρτη. Αν απλά τοποθετηθεί ως background στα δεδομένα μας η ποιότητα δεν παίζει ρόλο σε αντίθεση με το να προορίζεται για ψηφοποίηση. Ανάλυση. Μετριέται σε dpi (dots per inch). Προτείνεται 200 dpi για κείμενο 300 dpi για γραμμές και 400 dpi για ορθοφωτογραφίες. (!) Προσοχή στην διαδικασία της παρεμβολής (interpolation) Ακρίβεια. Η ακρίβεια του χάρτη υπό σάρωση είναι σημαντική. Διανυσματικοποίηση. Πολλές φορές το αποτέλεσμα της σάρωσης χρησιμοποιείται για να παραχθεί διανυσματικό (raster to vector) υπόβαθρο είτε με αυτόματο τρόπο (automatic digitizing )είτε χειροκίνητα (heads up digitizing) Γεωαναφορά. Προκειμένου να εισάγουμε τον χάρτη στο ΓΣΠ η εικόνα πρέπει να γεωαναφερθεί. Για να γίνει αυτό πρέπει αν δώσουμε σε σημεία του χάρτη τις γεωγραφικές τους συντεταγμένες.

21 Μέθοδοι απόδοσης τιμών σε φατνία

22 Δεδομένα σε ηλεκτρονική μορφή Είναι συνηθισμένο τα δεδομένα τα οποία λαμβάνεις σε ηλεκτρονική μορφή να μην υποστηρίζονται από το ΓΣΠ και να απαιτείται μετατροπή τους.

23 Αποκτώντας δεδομένα από άλλες πηγές πρέπει να γνωρίζουμε τα εξής: Τι δεδομένα είναι διαθέσιμα. Το κόστος. Σε τι μέσο είναι διαθέσιμα. Σε τι φορμάτ είναι διαθέσιμα. Θα μπορέσω να τα εισάγω στο ΓΣΠ μου? Πότε και που παρήχθησαν τα δεδομένα? Ποιο είναι το προβολικό τους σύστημα? Ποια είναι η κλίμακα? Ποιος δημιούργησε τα δεδομένα και πόσο αξιόπιστα είναι? Υπάρχουν περιορισμοί στην χρήση των δεδομένων?

24 Ψάχνοντας δεδομένα on-line. Χρησιμοποίησε μηχανές αναζήτησης. Βρες λίστα με προμηθευτές. Ψάξε για τον κατάλληλο οργανισμό. Χρησιμοποίησε ένα web based information service διαμοιρασμού χωρικών δεδομένων. π.χ. Natural Earth is a public domain map dataset available at 1:10m, 1:50m, and 1:110 million scales. Awesome Public Datasets O κεντρικός κατάλογος των δημόσιων δεδομένων που παρέχει πρόσβαση σε βάσεις δεδομένων των φορέων της ελληνικής κυβέρνησης. ( )

25 Διόρθωση δεδομένων (data cleaning) Τα σφάλματα μπορεί να έχουν εισαχθεί είτε στα αρχικά δεδομένα είτε κατά την επεξεργασία/εισαγωγή. Η διαδικασία περιλαμβάνει: Εύρεση και διόρθωση. Αυτό αφορά τόσο τα διανυσματικά, τα περιγραφικά όσο και τα ράστερ δεδομένα. Αλλαγή προβολικού συστήματος. Γενίκευση. Τα δεδομένα προέρχονται από χάρτες σε διαφορετικές κλίμακες. Το αποτέλεσμα από μια ανάλυση στο ΓΣΠ έχει την ακρίβεια που του παρέχει η μικρότερη ακρίβεια των δεδομένων.

26

27

28 Αποτέλεσμα της διαδικασίας εισαγωγής Shapefiles TINS Raster (Images ή grids) Γεωβάσεις