PROMETNI GEOINFORMACIJSKI SUSTAVI · 2010-10-05 · – rutu, mjerilo i pojavu –linearni sustav mjerenja – projicirani koordinatni sustav –ravninski sustav mjerenja – pojava

Prometni geoinformacijski sustavi 15.09.2009.

Geokodiranje i dinamička segmentacija 1

PROMETNI GEOINFORMACIJSKI SUSTAVI

prof. dr. sc. Hrvoje Gold2009/2010

1

Sveučilište u ZagrebuFakultet prometnih znanosti

09. GEOKODIRANJE I DINAMIČKA SEGMENTACIJA

PROMETNI GEOINFORMACIJSKI SUSTAVI

2



Geokodiranje i dinamička segmentacija

• Uvod

• Geokodiranje

• Načini geokodiranja

• Primjene geokodiranja

• Dinamička segmentacija

• Primjene dinamičke segmentacije

3

Uvod

• Geokodiranje– lociranje prostornih značajki korištenjem adrese

• npr. Google Maps (www.google.com), Mireo (www.mireo.hr)– prikaz tražene adrese na zemljovidu– lokacijski zasnovane usluge (location based service)

• Dinamička segmentacija– lociranje pojava na ruti

• lociranje prostornih značajki iz podatkovnih izvora kojima nedostaju (x, y) koordinate

• lokacije izražene linearnim udaljenostima od referentne točke -stacionaže

• npr. lokacija prometne nesrede, područja ograničenja brzine na cesti, lokacije odmorišta uz autocestu, stanja kolnika duž ceste

4




• Uvod

• Geokodiranje





5

Geokodiranje

• Geokodiranje

– pridruživanje lokacije u prostoru opisno zapisanim podacima u tabličnom formatu

6



Adresno geokodiranje ...

• Adresno geokodiranje– preklapanje adresa (address matching)

• adrese objekata se prikazuju točkama na zemljovidu

– zahtijevani podaci• tablica adresa objekata

– zapisi adresa

• baza referentnih podataka za geokodiranje– karta cestovne mreže sastavljena od segmenata mreže– atributi segmenata

» naziv ulice, adresno područje, poštanski broj

– interpolira lokaciju adrese objekta uspoređujudi traženu adresu s podacima iz referentne baze

7

Adresno geokodiranje ...

• Baza referentnih podataka za geokodiranje– cestovna mreža s atributima

• npr. u ArcGIS-u – shapefile, coverage ili klasa značajke

– u SAD baze TIGER/Line, MAF/TIGER • podaci preuzeti iz topološki integrirane baze za zemljopisno

kodiranje i referenciranje (Topologically Integrated Geographic Encoding and Referencing)

• atributi uličnog segmenta– naziv ulice, početni i krajnji broj adresa sa svake strane ulice,

poštanski broj

– komercijalne tvrtke• TeleAtlas (www.teleatlas.com), NAVTEQ (www.navteq.com)

8



Postupak adresnog geokodiranja

• U GIS pakete su ugrađeni moduli za geokodiranje

• Postupak geokodiranja

– priprema adrese

– pretraživanje referentne baze

– označavanje adrese na zemljovidu

9

Priprema adresa za geokodiranje

• Priprema adrese za geokodiranje– raščlamba i standardizacija adrese objekta

• raščlamba – podjela adrese u komponente– npr. ‘630 S. Main Street, Moscow, Idaho, 83843-3040’

» broj ulice (630), predmetak smjera (S. ili South), naziv ulice (Main), vrsta ulice (Street), grad (Moscow), država (Idaho), poštanski broj – ZIP+4 (83843-3040)

• rezultat je zapis adrese sa vrijednostima komponenata koje treba usporediti sa referentnim adresama

• standardizacijom se uređuje jedinstveni format zapisa– mogudnost pogreške kod provjere pisanja ako se koristi Soundex

sustav za provjeru po zvučnosti

10



Pretraživanje referentne baze

• Pretraživanje referentne baze– modul za georeferenciranje uspoređuje komponente

tražene adrese s komponentama referentnih adresa• pogreške zadanih adresa – nepotpuni nazivi ulica, netočni

brojevi adresa, neispravan redoslijed naziva ulice, nemogudnost prepoznavanja kratica, nedostajanje poštanskog broja

• pogreške referentnih adresa – zastarjelost podataka, nema podataka o novim ulicama, promjenama naziva ulica, zatvorenim ulicama, mogu nedostajati podaci o adresnim područjima, netočni poštanski brojevi

11

Označavanje adrese na karti

• Označavanje adrese na karti

– podaci zadane i referentneadrese se preklapaju

– interpolacija zadane adrese unutar referentnog područja adresa

• npr. broj adrese je 620, a referentno adresno područje je od broja 600 do broja 700, uz linearnu interpolaciju adresa se smješta na 1/5 udaljenosti uličnog segmenta od 600

Linearna interpolacija kodadresnog geokodiranja

Prikaz adresa na karti

12




• Uvod

• Geokodiranje





13

Načini geokodiranja ...

• Razvijene su baze s lokacijama adresa

– lokacija adrese objekta je označena parom (x, y) koordinata, npr.

• središte zgrade (www.geodirectory.ie)

• tlocrt zgrade (www.sanborn.com)

– izravno crtanje iz (x,y) koordinata

Središte zgrade Tlocrt zgrade 14



Načini geokodiranja ...

• Adresiranje raskrižja – preklapanje raskrižja/uglova ulica

(intersection/corner matching)

– preklapanje adresa sa presjecištima na karti

• adresa uključuje dvije ulice, npr. ‘Vukelideva ulica i Harambašideva ulica’

• raskrižje se pronalazi usporedbom krajnjih točaka uličnih segmenata

– pronalaženje mjesta prometnih nesreda

• uzroci pogrešaka adresiranja: referentna baza nema unesena sva raskrižja, netopološke baze nemaju ucrtane čvorove, vijugave ulice imaju više raskrižja pa su potrebni dodatni adresni brojevi

Adresiranje raskrižja

15

Načini geokodiranja

• Geokodiranje poštanskog broja (ZIP code u SAD)

– adresiranje objekata i raskrižja

• geokodiranje cestovne razine

– preklapanje zadanog poštanskog broja i centroida lokacije

– referentna baza zemljopisnih ili projiciranih koordinata centroida poštanskih brojeva

• Povratno geokodiranje (reverse geocoding)

– pretvorba lokacije točke u opisnu adresu

16




• Uvod

• Geokodiranje





17

Primjene geokodiranja

• GIS aplikacije

– lokacijski zasnovane usluge

– poslovne aplikacije

– bežične hitne usluge

– nadzor javnog zdravstva i epidemiološke analize

– kartiranje i analiza kriminaliteta

18



Lokacijski zasnovane usluge

• Lokacijski zasnovana usluga/sustav

– prenosi postupak obrade informacija o prostoru do krajnjeg korisnika

• Internet-om i/ili bežičnom mrežom

– pristup Internetu i lokacijski zasnovanim uslugama korištenjem prijenosnih infokom uređaja

– primjeri uporabe

• pronalaženje adresa na zemljovidu korištenjem Interneta, npr. GoogleMaps, Mireo, ...

• pradenje ljudi, pradenje dostavnih vozila, rutiranje vozila, ...

19

Poslovne aplikacije

• Povezivanje poštanskih brojeva kupaca i planova sa statističkim podacima iz popisa stanovništva– socio-ekonomski podaci, npr. prihod, dobne skupine

stanovništva, obrazovne skupine, ...– usmjeravanje promotivnih materijala na ciljane skupine

stanovništva• poslovna informacijska rješenja, npr. u SAD – ESRI Business

Information Solutions – baza podataka Community Tapestry ZIP+4 povezuje poštanske brojeve s grupama podijeljenim prema prihodu, starosti, etničkom porijeklu – baza namijenjena tvrtkama koje redovito šalju promotivne materijale – poštanska poduzeda, posrednici, kreditne kompanije

– analiza lokacija i tržišta• npr. cijena nekretnina se zaključuje na osnovi geokodiranih lokacija

iz kupoprodajnih poslova

20



Bežične hitne usluge

• Bežične hitne usluge

– lociranje korisnika prijenosnog telefonskog uređaja u slučaju hitnih intervencija medicinske, vatrogasne pomodi, policije

– automatska identifikacija lokacije (automatic location identification) od 2001. u SAD

• operatori bežičnih mreža osiguravaju točnost lociranja uređaja korisnika koji je nazvao broj za pomod

21


• Uvod

• Geokodiranje





22



Dinamička segmentacija ...

• Lociranje pojava na ruti

• Ruta je linearna značajka u prostoru

– s linearnim mjernim sustavom spremljenim u geometriji značajke

– npr. ulica, autocesta, željeznička pruga, plovni put, ..

• Pojava je linearno referencirani podatak koji se pojavljuje na/duž rute

– npr. mjesto prometne nesrede ili područje ograničenja brzine na autocesti

23

Dinamička segmentacija ...

• Referentni sustav linearnog lociranja• lokacija se mjeri od referentne točke

– stacionaže, početak rute, raskrižje cesta– adresa točkaste pojave sastavljena je od

» naziva rute i udaljenosti od stacionaže• npr. sudar se dogodio na autocesti A1 300 m od stacionaže 150,

označava se 150+300,00 -> 150 km + 300 m ili 150,30 km

– adresa linijske pojave sastavljena je od» naziva ceste i udaljenosti početka i kraja pojave od stacionaže

• model dinamičke segmentacije rute povezuje – rutu, mjerilo i pojavu – linearni sustav mjerenja– projicirani koordinatni sustav – ravninski sustav mjerenja– pojava -> ruta -> pravokutni koordinatni sustav

24



Rute ...

• Ruta ima ugrađeni linearni mjerni sustav

– način spremanja mjernog sustava i rute

• npr. ArcGIS različito kod coverage, shapefile i geodatabase

• coverage format rute• ruta je potklasa linijskog coverage-a

• ustroj potklase rute je na hijerarhijskoj strukturi– ruta, odjeljak, luk

• mjerni sustav koristi duljinu lukova

25

Ruta ...

• Primjer mjerenja udaljenosti na ruti– linearna značajka prikazana

lukovima 7, 8 i 9– ruta ima tri odjeljka 1, 2 i 3 koji

pokrivaju lukove • 1. odjeljak prekriva cijelu duljinu

luka 7, mjerenje odjeljka započinje na 0 i završava na 40

• 2. odjeljak prekriva cijelu duljinu luka 8, mjerenje odjeljka započinje na kraju 1. odjeljka (40) i završava na 170

• 3. odjeljak prekriva 80% luka 9, mjerenje odjeljka započinje na kraju 2. odjeljka (170) i završava na 170 + (duljina luka 9) * 0.8, npr. 210

Odjeljak Luk Mjer-od Mjer-do Od-poz Do-poz

26



Ruta ...

• shapefale i geodatabase formati rute– ruta – višelinijska klasa značajke– klasa značajki rute, umjesto odjeljaka,

uz geometriju (x,y) sprema udaljenost (m vrijednost)

• x i y vrijednosti koordinata– smještanje linearne značajke u

koordinatni sustav

• m linearna udaljenost– odnosi se na linearni sustav mjerenja

na ruti– objekt s dinamičkim lociranjem na ruti

(route dynamic location object)– duljina linijskog segmenta ili

vrijednost dobivena interpolacijom od stacionaže ili drugog referentnog markera

– jednostavnija struktura podataka rute

Točka

27

Izrada rute ...

• Izrada rute

– interaktivno korisnik – GIS program• odabir postojedih ili digitalizacija

linijskih segmenata koji grade rutu

• primjena naredbe za mjerenje kojom se računaju udaljenosti rute

– pretvorbom podataka• izrada rute istovremeno iz svih ili

upitom odabranih linearnih značajki

Interaktivna metoda izrade rute (deblja linija)

28



Izrada rute ...

• Vrste ruta

– jednostavna ruta

• ruta slijedi jedan smjer

• ne grana se niti se ne ponavlja

– združena ruta

• rute su međusobne povezane– npr. autocesta s dva smjera – prometni uvjeti zavise o smjeru

prometa, za svaki smjer izrada posebne rute

29

Izrada rute ...

– razdvajanje rute• ruta se dijeli u dvije rute

– npr. razdvajanje obilaznice od autoceste, u točki razdvajanja postavlja se

» ishodište mjerila za obilaznicu koje se završava na kraju obilaznice

» nastavlja mjerilo autoceste

Autocesta

Razdvajanje rute

30



Izrada rute

– ponavljajuda ruta• ruta presijeca samu sebe

• sastavljena od više dijelova

• npr. autobusna ruta s dvije petlje sastavljena od tri dijela

– od ishodišta na zapadu do prvog presjecišta rute

– od prvog do drugog presjecišta

– od drugog presjecišta do ishodišta

• pojedini dio se izrađuje i mjeri posebno

• na kraju izrade rute mjeri se cjelokupna ruta radi osiguranja dosljednosti i neprekinutosti mjernog sustava

Prvi dio rute

Tredi dio rute

Drugi dio rute

Ponavljajuda ruta

31

Pojave ...

• Pojave su linearno referencirani podaci spremljeni u tablicu pojava– prikaz pojave

• podjelom linearne značajke (npr. autoceste) u segmente koji prikazuju vrijednosti pojave (npr. uvjete na kolniku)

– uređivanje velikog broja podataka po segmentima

– potreban poseban skup podataka za pojedinu pojavu

– neprikladan način prikaza u ravninskom koordinatnom sustavu

• dinamička segmentacija– veže pojave na rutu preko linearnog mjernog sustava

– značajku nije potrebno dijeliti u segmente, različite pojave (stanje kolnika, volumen prometa, prometne nesrede) se pridružuju na istu značajku

32



Pojave ...

• Vrste pojava– točkaste pojave

• smještene su na mjestu, npr. nesrede i prometni znakovi

• pridruživanje točkaste pojave ruti– tablica točkastih pojava

» oznaka rute, mjera mjesta pojave, atribut opisa pojave

– linijske pojave• pokrivaju dijelove rute, npr. uvjeti na kolniku

• pridruživanje linijske pojave ruti– tablica linijskih pojava

» oznaka rute, mjera od kuda do kuda se proteže pojava, atribut opisa pojave

33

Izrada tablice pojave ..

• Izrada tablice pojava – dvije metode– izrada tablice pojave iz postojede tablice

• koja sadrži oznaku rute i mjerilo za podatke o pojavi

• npr. tablice odmorišta, ograničenja brzina i ostalih podataka (www.wsdot.wa.gov/mapsdata/geodatacatalog) u dBASE, zarezom odvojenom tekst i Excel formatu

– lociranjem točkaste ili linijske značajke duž rute• slično vektorskoj operaciji prekrivanja

• ulazni slojevi sadrže sloj rute i točkasti ili linijski sloj

• umjesto izlaznog sloja postupak izrađuje tablicu pojave

34



Izrada tablice pojave ..

• Primjer izrade tablice točkaste pojave– pretvorbom točkaste značajke u

točkastu pojavu, npr. odmorišta uz autocestu

– točkasti sloj sadrži odmorišta– mjerenje udaljenosti odmorišta duž

autceste/rute i upis dobivenih podataka u tablicu točkastih pojava formata

• oznaka značajke, oznaka rute, izmjerena vrijednost, strana ceste na kojoj se nalazi odmorište

– npr. odmorišta 3 i 4 su na istoj udaljenosti, ali na različitim stranama ceste

• za provjeru da li je točka točkasta pojava – koristi se zadani polumjer pretrage, ako je

točka unutar promjera od rute onda predtsvlja točkastu pojavu

Pretvorba točkaste značajke u točkastu pojavu

ID-znač ID-rute Udalj Strana

D

D

35

Izrada tablice pojave

• Primjer izrade tablice linijske pojave– prikaz klasa nagiba terena pridruženih

rijekama– ulazni podaci: poligonski sloj riječne

mreže i sloj nagiba terena – nagib je razvrstan u četiri klase– metoda prekrivanja računa presjecišta

rute i sloja nagiba terena– svakom segmentu rute pridružuje klasu

nagiba poligona kojeg presjeca– podatke zapisuje u tablicu pojave

formata• oznaka rute, mjera od, mjera do, oznaka

nagiba pojedinog segmenta• npr. nagib oznake koda 1 je uz prvih 7638

mna ruti 1, mijenja se u nagib oznake 2 za sljededih 160 n (7798 -7638), itd.

Pretvorba linijske značajke u linijsku pojavu

ID-rute Mj-od Mj-do ID-nagib

36




• Uvod

• Geokodiranje





37

Primjene dinamičke segmentacije ...

• Dinamička segmentacija ruti pridružuje atribute pojave– atributi pridruženi ruti se mogu prikazati, propitivati i

analizirati

• Gospodarenje podacima– različite rute se mogu izraditi na istoj linearnoj značajki,

npr. • mreža gradskog prijevoza za modeliranje potražnje se izgrađuje iz

baze ulica • više ruta putovanja s početnom i krajnjom točkom se može

izgraditi na istoj uličnoj mreži za potrebe modeliranja potražnje za putovanjem

– različite pojave se mogu odnositi na istu rutu, odnosno isti mjerni sustav spremljen uz rutu

38



Primjene dinamičke segmentacije ...

• Prikaz podataka– tablica pojava pridružena ruti je

georeferencirana i predstavlja sloj pojave– sloj pojave se može prikazati

• točkaste pojave se prikazuju točkastim simbolima, a linijske pojave linijskim simbolima

• Upiti na podatke– upiti na atributne i prostorne podatke tablice

pojava i pridruženi sloj pojava, npr.• upit na tablicu točkaste pojave za odabirom

prometnih nesreda duž rute autoceste u posljednjih šest mjeseci

– odgovor se može prikazati u tablici pojave ili na sloju pojave

– za usporedbu dobivenog rezultata s podacima za iste mjesece prošlih godina postavlja se prostorni upit i odabiru nesrede unutar 20 km od posljednjeg rezultata

• upit na rutu da se dobije lokacija pojave– npr. točkasta pojava: oznaka pojave, ravninske

koordinate pojave, udaljenost pojave od referente točke, početna i krajnja mjerna vrijednost rute

Prikaz linijske pojave ograničenja brzine

Utvrđivanje lokacije točkaste pojave

ID-rute:

39

Primjene dinamičke segmentacije

• Analiza podataka– rute i pojave mogu biti ulazi u postupke analize podataka, npr.

• studija učinkovitosti i opravdanosti ruta javnog gradskog prijevoza– postavljanje ‘buffer’ zone na udaljenosti od 500 m oko rute i prekrivanje zone sa

detaljnim demografskim podacima (gustoda stanovništva, razin aprihoda, broj vozila po obitelji, vremena odlaska i dolaska na posao) za planiranje rada javnog gradskog prijevoza

– nakon pretvorbe pojava u sloj pojava mogude ih je analizirati na isti način kao i ostale točkaste ili linijske slojeve, npr.

• prometne nesrede je mogude dinamički segmentirati i analizirati prema koncentraciji na pojedinim dijelovima ceste

– analizu podatka je mogude provoditi i između dva sloja pojava, npr.• analiza odnosa broja nesreda i ograničenja brzina na ruti• analiza slična vektorskoj operaciji prekrivanja, izlazni sloj prikazuje mjesta

nesreda s ograničenjima brzine – upitom na izlazni sloj utvrđuje se hipoteza o vedem broju nesreda na dijelu s vedom brzinom

– uz vedi broj slojeva analiza postaje složena

40

Documents

PROMETNI GEOINFORMACIJSKI SUSTAVI · 2010-10-05 · – rutu, mjerilo i pojavu –linearni sustav mjerenja – projicirani koordinatni sustav –ravninski sustav mjerenja – pojava