05. Rasterski Podaci - Osobine

8/19/2019 05. Rasterski Podaci - Osobine

1/43

Катедра за географију

Географски Информациони Системи

Растерски тип података – II диоОсобине растера

Др Бранислав Драшковић


2/43


Растерски подаци су у основи

подијељени на три категорије

које приказују реални свијет:1. Тематски подаци (познати и

као дискретни: коришћење

земљишта, типови тла, и др.)

2. Непрекидна поља којиприказују феномене попут:

температуре, висина, или

спектралне податке као што

су сателитски или авио

снимци

3. Слике (енг: Image – слика,

представа) укључујући и

скениране карте, фотографије

и сл. ГИС 2


3/43


• Другим ријечима, подацимогу бити репрезентованиу растеру као: изоловани

(дискретни, категоријски)

и континуирани.• Изоловани подаци су

резултат одлука коједозвољавају кориснику даприпише одређену

категорију за вриједностсваке ћелије или тачке урастеру (нпр. различитекатегорије путева).

• Континуирани подаци суразличити одкатегоријских према томешто код њих постоје

дефинисани односиизмеђу нумеричкихвриједности континуираневаријабле (нпр. надморскависина)

• Континуиране површиукључују појаве које сепојављују свугдје:температура, притисак,надморска висина...

ГИС 3


4/43


• Дискретни подаци (тематски,

прекидни, ограничени) се

представљају на оба начина:

као објекти векторске структуреи као растери.

• Дискретни објекти имају

познате и дефинисане границе:

лако је одредити гдје објектпочиње а гдје завршава.

ГИС 4


5/43


• На примјер, језеро је

дискретан објекат којег

окружује његов пејсаж.

Обалска линија је јасна и

дијели овај ентитет од

осталог простора (копна).

• Други примјери

дискретних објеката су:

зграда, пут, парцела и сл.

ГИС 5

Питање: могу ли непрекидна поља (континуалне

површи) бити приказана векторским типом података?


6/43


• Континуалне површи

представљају феномене у којима

свака локација има мјерену

вриједност нивоа концентрације

или је у вези са фиксном тачкому простору или емитирајућим

извором.

• Ови подаци се дефинишу и као

поља, недискретни, или површи.

• Због тога се њихове величине

одређују на основу тачака

(узорака), и потом интерполације

ГИС 6


7/43


ГИС 7

• Иако се растерски тип најчешће користи запредстављање статичких феномена он семоже модификовати да приказује идинамичке промјене

•Промјене током времена могу серегистровати у посебним лејеримагридних ћелија тако да прелаз из статичкогу динамички модел захтјева понављање усваком временском кораку.


8/43


ГИС 8

Примјер: подаци о количини падавина

18 октобар, 2010. 15:00 часова

Подаци о количини падавина

18 октобар, 2010. 16:00 часова


9/43


• Сљедећи тип примјене

континуалних површи су појаве

које површински варирају из

правца одређеног извора (нпр.

ваздушна кретања или загађења однафтне мрље)

• Концентрација је увијек највећа

близу извора и ширење зависи од

способности кретања кроз медијум

• Удаљавањем се концентрација

смањује до ниво нулте вриједности

ГИС 9


10/43


• Примјери кретања су идисперзија животиња,раширеност неке болестии сл.

•Границе различитихобјеката могу се приказатии континуалним идискретним површима

• Међутим, оне често

варирају између јаснихдискретних и јаснихконтинураних поља.

ГИС 10


11/43


• Као илустрација могу

послужити примјери:

границе типова тла или

стијена, границе мочварних

крајева или шумскихкомплекса, итд...

• У економији то може бити

домет утицаја неке рекламе

на тржиште у окружењу и сл.

ГИС 11


12/43


• Тематски и континуални растери се често користе као

извори просторних анализа док се слике користе као

додатна информација (атрибут) у вези карте

ГИС 12


13/43


• Унутар растерских слика чест је случај да више ћелија саистим вриједностима чинеодређену зону

•Ради уштеде меморије зонеисте вриједности ћелија семогу компресовати

• рачунар не памти свакупојединачну ћелију него зоне

са истим вриједностима ћелија

ГИС 13

Поступци компресије растерских података


14/43


Да би се уштедило на

меморији користе се

различити поступци

компресије од којих су

најпозатији:

• Run Length Encoding (RLE)

• Value Point Encoding (VPE)

• Quadtree

ГИС 14


15/43


Run Length Encoding (RLE)

• Код овог поступка се

посебно издвајају сусједне

ћелије које имају исту

вриједност а леже у истом

реду

• подаци за такве ћелије се

не спремају посебно него

се памти њихова позицијаи број ћелија које имају

исту вриједност

ГИС 15


16/43


• Ова метода похрањује вриједност пиксела а потом

позицију гдје се низ (run) завршава

ГИС 16

Подаци о кући након

поступка Run Length

Encoding компресије


17/43


Value Point Encoding (VPE)

• Ова метода креће сапозиције која се налази улијевом горњем углу

континуирано на десно ипрема доле

• Степен уштеде зависи одприроде података

• Ако се ради о великимповршинама са истимвриједностима постићићесе максималне уштеде

ГИС 17


18/43


• Quadtree метода

• Ова метода додјељује

ћелијама са истом

вриједношћу веће

ћелије (растере)

• Представљају се

површинама исте

величине (квадрати)

• На тај начин се смањују

захтјеви за меморијом

ГИС 18


19/43


• Оригинална површинасе прво подјели са 4квадрата

• ако неки од квадрата

садржи ћелијеразличите вриједностионда се надаље дијелана нова 4 квадрата

• Поступак дијељења се

понавља док свевеличине унутарквадрата не буду ималеисте вриједности

ГИС 19

Примјер компресијеQuadtree методом


20/43

Катедра за географијуОстали атрибути растере слике

• Растерски сет података који

садржи атрибутне табеле обично

приказује класе, групе, категорије

или одређену припадност.

• На примјер, сателитски снимци

могу бити класификовани ради

анализе и дефинисања употребе

земљишта (простора).

• Класе (зоне) могу бити: шуме,мочварна подручја, усјеви,

урбане зоне и сл.

ГИС 20


21/43


ГИС 21

• Растери једноставно

приказују простор

(вегетацију, рељеф и сл.)

преко комбинације

различитих боја којеасоцирају на појаву

шума

трава


22/43


• На приказу површинетерена неког подручјасвакој ћелији се придружујеодређена вриједност

(шифра)повезана са датомбојом, која можепредстављати неки атрибут

• Нпр. шума је повезана сабројем 1, трава са бројем 2,

плажа 3, вода 4 и сл. • У атрибутној табели се

додају и остали подаци

ГИС 22


23/43


ГИС 23

1. Шуме 2. Мочварни крај

3. Усјеви

4. Урбане зоне

Шифра – 1Шифра – 2

Шифра – 3

Шифра - 4

Прве три колоне (OID, VALUE и COUNT ) или

прва колона (ID) су увијек дате и њихов

садржај није могуће мијењати (едитовати).


24/43


Примјер софтвера: ArcGIS Desktop

• ObjectID (OID) је јединствени,

системом дефинисани,

идентификациони број за сваки ред у

табели.

• VALUE је листа величина сваке

појединачне ћелије

• COUNT представља број ћелија са

одређеном вриједности у претходној

(VALUE) колони

• Вриједности ћелија представљене са

NoData нису укалкулисани у табели

ГИС 24


25/43


• Креирањем растерске табеле могуће је одржавати податке,

додавати нове и сл. (као и код векторских података).

• Такође, могу се вршити манипулације, рачунске операције

унутар табеле, на примјер, израчунавање укупног броја

ћелија које припадају некој зони, итд.

• Могуће је и повезивање табеле са другим табелама ( join)

ГИС 25


26/43


• Иначе, величина растерске

атрибутне табеле лимитирана је

на 65,535 засебних вриједности.

• Табела растерских атрибута

похрањена је у истом фолдеру са

растером , користећи исто име

фајла, са екстензијом .dbf

• На примјер, за растер

Karta_Pala.tif атрибутска табелабиће: Karta_Pala.tif.dbf или

Karta_Pala.tif.vat.dbf

ГИС 26


27/43


Неке од важних

информација* о растерском

сету података су:

• Број колона и редова

(величина растера)

• Величина ћелије

(резолуција)

ГИС 27

* Преглед доступан у особинама

слоја (Layer properties)


28/43


• Дубина слике (односнопиксел или бит дубина)описује број бита (боју)који се користе за приказ

сваког пиксела • Нпр. дубина од осам бита

похрањује 28 = 256вриједности (0 до 255) док16 похрањује 216 = 65,536

(0 до 65,535).• Вриједности могу бити: 1,

2, 4, 8, 16, 32, 64

ГИС 28


29/43


Најчешће се могу срести:

• 1-битне (црно-бијеле, 21

=2 тј. двије боје: црна и

бијела)

• 8-битне (слике са 256

боја односно 256 нијанси

једне боје, 28 =256)

• 24-битне (слике са 1,67

милиона боја, 224 =1,67

мил.)

ГИС 29

1 бит (2 боје)

2 бита (4 боје) 8 бита (256 боја)

4 бита (16 боја) 24 бита (1,67 мил. боја)


30/43


• Обухват (граница) растера

– граничне координате

(горе, доле, лијево и

десно)

• Статистика приказује

минимум и максимум

вриједности у растеру,

средњу вриједност свих

ћелија и сл. • Тип компресије

ГИС 30


31/43


• Формат - тип фајла кориштен запохрањивање растера (различититипови имају различита својства ипотребе).

•

Најчешћи формат записа је: bmp,gif, jpg, tif, pcx...

• Тип растера помажеидентификацији метаподатака каошто су геореференцирање, датум

настанка, тип сензора итд. • Пројекција – дио растерског

координатног система

ГИС 31


32/43


• Број опсега (band number)

представља број

преклапајућих лејера

(слојева) у растеру

• Сваки растер има најмање

један опсег а може их

бити на стотине (због чега

се и назива растерски сет

података) • Неки растери имају један

опсег (single band) док

други имају више.

ГИС 32


33/43


• Опсег је презентован преко једиствене матрицевриједности ћелија, докрастер са више слојевасадржи више просторнихматрица које презентују иступросторну зону.

• ортофото снимци су примјер једног опсега због чега их

често зову панхроматскимили сликом нијанси сивебоје

ГИС 33


34/43


Једноструки опсег

Три основна начина за приказ

једноструког растерског сета

података су:

1. кориштење само двије боје

2. нијансе сиве боје

3. карте у боји

ГИС 34


35/43


• Кориштење двије боје (бинарна слика)гдје свака ћелија има вриједности 0или 1 и најчешће се приказује каоцрно-бијела слика.

•

Овај тип података се често користи каоприказ скенираних карата са једноставним линијским симболимакоје приказују границе парцела.

• Нијансе сиве боје (тзв. Grayscale image)

гдје свака ћелија има вриједности од 0до 255 или 65535.

• Често се користе као нијансираницрно-бијели авио снимци.

ГИС 35


36/43


Карте у боји

• свака ћелија има

придружену једну боју

дефинисану као сет

вриједности црвене, зелене

и плаве боје (RGB)

ГИС 36

Примјер растера једног опсега у

боји је DEM (Digital ElevationModel) гдје свака ћелија има

само једну вриједност која

репрезентује надморску висину.


37/43


Вишеструки опсег

• Растер се састоји од вишеслојева и свака ћелија имапридружену више од једне

вриједности • Сваки опсег код

сателитских снимакапрезентује одређенисегмент електромагнетног

спектра прикупљеногсензорима (видљиви илиневидљиви дио)

ГИС 37

Термин опсег (band) настао је

на основу боје која припада

одређеном распону уелектромагнетном спректру.


38/43


• Електромагнетски спектар је преглед свих могућих

зрачења по дужини таласа односно фреквенцији.

ГИС 38

Видљиви дио спектра


39/43


• Креирањем карте са растерским

лејером може се изабрати приказ

као један опсег или вишеструки

опсег.

• Комбинација опсега може се

искористити за креирање RGB

склопа (црвена, зелена, плава).

• Овакав начин приказа често даје

више информација него кад јеслучај о једном опсегу

ГИС 39


40/43


• Сателитски снимци обично имају

вишеструки опсег који приказује

различите таласне дужине, од

ултравиолентног, преко видљивог,

до инфрацрвеног дијелаелектромагнетног спектра.

• Нпр. Landsat 7снимци имају

податке прикупљене за седам

различитих опсега спектра • То значи да користи инструменте

(сензоре) који прикупљају 7

снимака одједном (за7 опсега)

ГИС 40


41/43


• Сваки снимак приказује једну

секцију (опсег) унутарелектромагнетног спектра

која даје специфичне податке

• Опсези од 1-7 презентују

податке видљивог, блиског

инфрацрвеног и средње

инфрацрвеног региона.

• Опсег 6 нпр. прикупља

податке из термалне

инфрацрвене зоне

ГИС 41


42/43


• Такође, вишеструки опсег

представља ортофото

снимак који има три

опсега, од којих сваки

презентује црвени, зелениили плави дио спектра.

ГИС 42


43/43


ХВАЛА НА ПАЖЊИ!

Documents

05. Rasterski Podaci - Osobine