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Geoinformation II

Institut für Kartographie und Geoinformation Prof. Dr. Lutz Plümer. Geoinformation II. Vorlesung 10 06.07.00. Foliendesign: cand. geod. Jörg Steinrücken. Rasterstruktur. Raster. zweidimensionales Array Einträge: Pixel Adressierung durch Index von Reihe und Spalte aber auch:

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Presentation Transcript

  1. Institut für Kartographie und GeoinformationProf. Dr. Lutz Plümer Geoinformation II Vorlesung 10 06.07.00 Foliendesign: cand. geod. Jörg Steinrücken

  2. Rasterstruktur Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  3. Raster • zweidimensionales Array • Einträge: Pixel • Adressierung durch Index von Reihe und Spalte • aber auch: • regelmäßige Tessellation (Landkarte) mit quadratischen Maschen gleicher Größe • Modellierung von Feldern • siehe GIS I, Felder und Objekte • sehr effiziente Speicherung • Ausgangspunkt der Bildverarbeitung / Photogrammetrie Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  4. Quadtrees • Baum • jeder Knoten hat 0 oder 4 Nachfolger • Nordwest • Nordost • Südwest • Südost • Blattknoten sind homogen • Konstruktion eines Quadtrees für ein gegebenes Raster Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  5. Region quadtree - Unterteilung Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  6. Region quadtree - Unterteilung Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  7. inhomogen inhomogen Region quadtree - Aufbau Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  8. NW NO SW SO NW SO NO SW Region quadtree - Aufbau Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  9. NW NO SW SO NW SO NO SW Region quadtree - Aufbau Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  10. NW NO SW SO NW SO NO SW Region quadtree - Aufbau Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  11. NW NO SW SO NW SO NO SW Region quadtree - Aufbau Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  12. NW NO SW SO NW SO NO SW Region quadtree - Aufbau Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  13. NW NO SW SO NW SO NO SW Region quadtree - Aufbau Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  14. NW NO SW SO NW SO NO SW Region quadtree - Aufbau Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  15. NW NO SW SO NW SO NO SW Region quadtree - Aufbau Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  16. NW NO SW SO NW SO NO SW Region quadtree - Aufbau Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  17. NW NO SW SO NW SO NO SW Region quadtree - Aufbau Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  18. Unterteilung der Rasterstruktur Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  19. Unterteilung der Rasterstruktur Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  20. Varianten des Quadtrees • für Punkte • für Polygone Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  21. Punkte Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  22. Punktstruktur 12 13 10 2 11 1 5 8 14 9 7 6 3 4 Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  23. X X Y Y NW NW NO NO SW SW SO SO Daten Daten Point quadtree - Knotenstruktur Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  24. 1 NW NO NW NO SW SO SW SO Point quadtree - Aufbau 1 Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  25. 1 2 Point quadtree - Aufbau 1 2 Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  26. 1 2 1 2 3 3 Point quadtree - Aufbau Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  27. 1 2 1 2 3 4 3 4 Point quadtree - Aufbau Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  28. 1 2 1 2 3 5 5 3 4 Point quadtree - Aufbau 4 Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  29. Point quadtree - Aufbau 1 2 1 2 3 5 5 4 3 4 Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  30. Landkarte Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  31. Motivation des PM-Quadtrees • in folgenden Fällen ist leicht zu entscheiden, zu welcher Masche ein Punkt gehört: Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  32. Ein Quadtree für Maschen Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  33. PM1 quadtree • wie beim Quadtree wird die Ebene in Quadrate zerlegt • statt der Homogenitätsforderung gilt hier: • Jedes Blatt des Quadtrees repräsentiert ein Quadrat, das höchstenseinen Knoten enthält. • Ein Blatt, das einen Knoten enthält, darf nur Kanten enthalten, die zu diesem Knoten inzident sind • Ein Blatt, das keinen Punkt enthält, darf höchstens einen Teil einer Kante enthalten • sind diese Bedingungen nicht erfüllt, wird das zugeordnete Quadrat in 4 gleich große Quadrate geteilt Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  34. PM1 quadtree • Jedes Blatt des Quadtrees repräsentiert ein Quadrat, das höchstenseinen Knoten enthält. • Ein Blatt, das einen Knoten enthält, darf nur Kanten enthalten, die zu diesem Knoten inzident sind • Ein Blatt, das keinen Punkt enthält, darf höchstens einen Teil einer Kante enthalten. Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  35. PM1 quadtree • Jedes Blatt des Quadtrees repräsentiert ein Quadrat, das höchstenseinen Knoten enthält. • Ein Blatt, das einen Knoten enthält, darf nur Kanten enthalten, die zu diesem Knoten inzident sind • Ein Blatt, das keinen Punkt enthält, darf höchstens einen Teil einer Kante enthalten. Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  36. PM1 quadtree • Jedes Blatt des Quadtrees repräsentiert ein Quadrat, das höchstenseinen Knoten enthält. • Ein Blatt, das einen Knoten enthält, darf nur Kanten enthalten, die zu diesem Knoten inzident sind • Ein Blatt, das keinen Punkt enthält, darf höchstens einen Teil einer Kante enthalten. Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  37. PM1 quadtree • Jedes Blatt des Quadtrees repräsentiert ein Quadrat, das höchstenseinen Knoten enthält. • Ein Blatt, das einen Knoten enthält, darf nur Kanten enthalten, die zu diesem Knoten inzident sind • Ein Blatt, das keinen Punkt enthält, darf höchstens einen Teil einer Kante enthalten. Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  38. PM1 quadtree • Jedes Blatt des Quadtrees repräsentiert ein Quadrat, das höchstenseinen Knoten enthält. • Ein Blatt, das einen Knoten enthält, darf nur Kanten enthalten, die zu diesem Knoten inzident sind • Ein Blatt, das keinen Punkt enthält, darf höchstens einen Teil einer Kante enthalten. Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  39. PM1 quadtree • Jedes Blatt des Quadtrees repräsentiert ein Quadrat, das höchstenseinen Knoten enthält. • Ein Blatt, das einen Knoten enthält, darf nur Kanten enthalten, die zu diesem Knoten inzident sind • Ein Blatt, das keinen Punkt enthält, darf höchstens einen Teil einer Kante enthalten. Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  40. PM1 quadtree • Jedes Blatt des Quadtrees repräsentiert ein Quadrat, das höchstenseinen Knoten enthält. • Ein Blatt, das einen Knoten enthält, darf nur Kanten enthalten, die zu diesem Knoten inzident sind • Ein Blatt, das keinen Punkt enthält, darf höchstens einen Teil einer Kante enthalten. Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  41. Punkt- in-Landkarte Sie haben drei Verfahren kennengelernt: • Zerlegung der Maschen in Streifen (Trapeze) • Bounding Boxes • PM-Quadree • Zerlegung der Ebene in Quadrate • Grundsätzlicher Unterschied • Zerlegung des Objekts und Aufbau einer Zugriffsstruktur für das Objekt • Trapezverfahren • Zerlegung des Raumes (der Ebene) und Schaffung einer Zugriffsstruktur für den Raum • PM-Quadtree Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

  42. Schönen Dank für Ihre Aufmerksamkeit und Auf Wiedersehen

  43. Nächste Woche • Seminarvorstellung • Konzept • Anforderungen • Themenvergabe • Dauer: 10 Uhr c.t. bis 12 Uhr • Teilnahme ist obligatorisch Lutz Plümer - Geoinformation II - SS 2000 - Vorlesung 10 - 06.07.00

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