prasinos' work memo

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GEOG377 要約§9 DBデータモデル

●3大データモデル

階層モデル、ネットワークモデル、関係モデル

●用語

・レコード:フィールドの集まり
・キー:検索に使えるフィールド

●関係モデルの得失



・フレキシブル
・健全な数学的モデル
・理解しやすい
・冗長なデータ(階層・ネットワークよりは)なりにくい



・DBMSの実装が難しい
・遅い

●DBMSの得失



・データ独立
・共有が容易
・中央管理による管理コスト低減
・アプリケーションの開発が容易
・利用者ビューの定義が可能



・ソフトウェアコスト
・複雑さ
・中央管理のリスク
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GEOG377 要約§8 TIN

TIN とは、対象領域を三角形に分割し、頂点で高さを与えて、地形を表現するデータセットのこと。

●得失



・コンパクト
・空間変動の表現(格子と違って局所的に変動が激しいところも表現できるということ)
・座標変換が容易
・トポロジーがある {?}



・構築が一意的でない
・数理モデリング・オーバーレイに向かない

そういうわけで、TIN は、さまざまな座標系で格子データセットを生成しなくてはならない場合の「原本」として用いられる。

GEOG377 要約§6 ベクターデータモデル

●概念

・ノード:2以上の線(アーク)を結ぶ点
・アーク:2ノード間の折線
・ポリゴン:アークに囲まれた領域

●4大表

・ポリゴントポロジー表:多角形、境界アーク群
・ノードトポロジー表:ノード、境界アーク群
・アークトポロジー表:アーク、境界ノード2個、境界ポリゴン2個
・アーク座標表:アーク、折線を構成する点群

{「群」と書いたところは、コッドの第一正規化がなされていないので、関係モデルでいうところの表として読むときは要注意}

●得失



・データ量がラスターより少ない構造
・地物形の正確な表現
・トポロジーの明示的な表現
・座標変換が容易



・データ構造は複雑
・技術が高価
・数理モデリング・オーバーレイに向いていない
・多角形内の空間変動の表現不可、フィールドモデルには向かない。

●例

地権者、作物の種類、政治境界、街路

●スパゲッティとトポロジーモデル

単に線、点、多角形で地物を表現するのがスパゲッティモデル。
上記の4大表を用いるのがトポロジーモデル。

・地図だけ作ればよいならばスパゲッティモデルで十分。
・4大表を構成するのには時間がかかる。
・トポロジー(spatial relationship)解析にはトポロジーモデルが向いている。

MODIS イメージサーバ

ウィスコンシンの毎日の MODIS 画像が ERSC のウェブサイトにある。

残念ながら日本のデータではない。

それにしても、高積雲っぽい雲がきれいに見えるのは感動的だ。250m 解像度というのはやっぱりすごい。なんて言っていたら不勉強といわれるね。80m 解像度の Landsat MSS ならば絹雲の筋まで見えるし、やっぱり毎日撮影される。

GEOG377 要約§5 ラスターデータモデル

●仮定

データが与えられる格子の一様性
格子の基礎単位性
格子の性質一様性(格子内変動を無視してよいこと)

●得失



・データ構造がシンプル
・テクノロジーが安価
・数学モデリング・オーバーレイに向く{数学的モデリングとは何かと問うたところ、後の講義で説明するとのこと}



・大容量
・物体形の不正確な表現{ただし、ベクターと違って精度限界は格子長からはっきりわかるので、この批難は講師の一面的な見方だと思う}
・トポロジー(GISでは、ポリゴン隣接性のこと)の明示的表現がないこと
・座標変換に伴う情報ロスがあること

GEOG377 要約§4 座標系

●距離的地理参照システム metric georeference

何らかの計測(定量的=間隔尺度以上の)を用いる地理参照システム

●SPCS = State Plane Coordinate System

●PLSS = Public Land Survey System

地籍図 cadaster を参照して天然資源を記録するのに用いる。

GEOG377 要約§3 地理の表現

●計測の5段階

・名義尺度
・順序尺度
・間隔尺度
・比率尺度
・方位尺度(これはGISのローカル定義)

●離散物体モデル

明確な境界を持ち、計測可能な点・線・多角形として地物を表現するモデル

GEOG377 要約 §2 GIS の定義

●GISの定義

1.機能主義的定義

特定の目的のために実世界からの空間情報を保存・抽出・変換・表示する強力なツール集 (Burrough, 1986)

2.プロセス的定義

空間データをキャプチャ・格納・抽出・解析・表示する自動システム (Clarke, 1995)

3.情報システム的定義

空間または地理的座標によって参照されるデータと共に用いるために設計された情報システム

または

空間的に参照されたデータに特有の機能をもつデータベースと、そのようなデータに対する処理の集成

●GIS歴史の3大事件

1950 Tyrwhitt が地図オーバーレイを「発明」する

1959 Waldo Tobler が計算機地図学のモデルを発表する

1975 Peacker & Chrisman, ソフトウェア Odyssey を発表

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