Úvod do geografických informačních systémů (GIS)
Jednotlivé činnosti v projektu GIS – zpracování a uchování dat
Vytisknout  studijní materiál

Studijní článek: Ostatní převody mezi reprezentacemi

Jelikož v GIS se používají ještě další datové struktury (hlavně TIN), systémy umožňují provádět i převody mezi trojúhelníkovou sítí a vektorovou či rastrovou datovou strukturu. Jedná o relativně speciální funkce, které se v podstatě zabývají tvorbou digitálního modelu reliéfu (DMR).

Tvorba DMR

Vektorové prvky umožňují podstatně pokročilejší modelování vstupních dat DMR než rastrové. Je totiž u nich možné lépe atributově specifikovat, co reprezentují.

Proto je pro tvorbu DMR většinou volen postup:

vektorové prvky--triangulace-->TIN--interpolace-->GRID.

Tvorba nepravidelné trojúhelníkové sítě (TIN) z vektorových prvků

Z morfologie je známé, že povrch je možno rozčlenit na několik typů objektů, které jsou dobře popsatelné vektorovými prvky:

Při tvorbě DMR v GIS se používá poněkud jiná terminologie. Je proto nutné morfologické prvky vstupující do tvorby DMR v GIS zatřídit do následujících kategorií:

Při tvorbě DMR můžeme narazit na problém, že hodnota z je definována jako funkce x,y, tj. z=f(x,y) a nikoli h=f(x,y,z).

Jednoduše řečeno, jednomu bodu u kterého známe polohu (souřadnice x,y), můžeme přiřadit jen jednu výšku (souřadnici z).

Jeskyně, převisy a dokonce ani kolmé stěny budov tedy nelze reprezentovat v tomto modelu korektně. Proto se tyto jevy simulují posunem.

Nad takto připravenými daty je možné provést triangulaci a vytvořit TIN.

Převod mezi nepravidelnou trojúhelníkovou sítí (TIN) a rastrem.

Kvůli složitosti algoritmů nad DMR reprezentovaným jako TIN se pro určité druhy analýz (morfologie, hydrologie, šíření signálu…) využívá DMR reprezentovaného pomocí rastru.

Převod se nazývá též interpolace neboť se opět jedná o dopočítávání mezilehlých hodnot v oblasti a to ze známých hodnot.

Vstupem je samozřejmě TIN, my si průběh interpolace ukážeme na jeho řezu .

V praxi se používají interpolace dvě: lineární a kvintická.

Lineární interpolace - Pomocí lineárních rovnic je vypočtena jeho hodnota Z pro střed každé buňky interpolovaného rastru a to z rovnice roviny Ax+By+Cz+D=0. Na animaci je vidět jak to vypadá graficky.

Kvintická interpolace - snaží se z TIN vytvořit spojitý a hladký povrch. Metoda předpokládá, že jednotlivé trojúhelníky jsou již aproximace a proto se orientuje spíše na vrcholy, které tento trojúhelník tvoří.

Podstata metody spočívá vtom, že před vlastní interpolací se TIN nahradí nějakou "oblejší plochou", interpolace pak již probíhá stejně. Pro tuto chvíli nebudeme zabíhat do detailů tvorby takového povrchu, více např. v předmětu GPM.

Důležité ale je, že právě při nahrazování TIN jiným povrchem jsou využity vlastnosti hard a soft breaklines. Tam kde je hard, tam se s tímto zlomem počítá a není zde hladký povrch.

Srovnání kvintické a lineární interpolace:

Lineární

Quintická