Praktikum 8rev.3Vektorandmed
(IDRISI v.4.0 Tutorial exercises N.10) Revised 2/6/96 ja 3/16/97 Sissejuhatus IDRISI oli algselt rastersüsteem. Ta võimaldab kasutada vektorfaile, kuigi algselt oli see vaid andmete impordiks ja asendi määratlemiseks (locational referencing). Vaatamata sellele, et vektor- ja rasterfailidega ühise manipuleerimise võimalus on korralikult realiseeritud alles IDRISI Windows-versioonis, on ka DOS-i versioonis 4.x võimalik mitmeid vektorvõimalusi kasutada. Üks vektor-süsteemide tugevamatest külgedest seisneb andmebaaside ohjamises ja teine päringutes atributiivinformatsiooni kohta. Mõlemad operatsioonid on IDRISI-s täiesti sooritatavad, kasutades üheskoos kahte moodulit: vektorgraafika utiliiti PLOT ning liidest dBASE-tüüpi andmeohjesüsteemiga DBIDRIS. Selles harjutuses me uurimegi veidi vektorfaile kasutades utiliiti PLOT, et luua kartograafilisi kompositsioone. Mooduli DBIDRIS kasutamist vaatleme järgmises harjutuses.
Moodul PLOT Ülesanne 1: Kasutage algul moodulit DESCRIBE, et vaadata dokumentfaili vektorkujutise CLARKBLD kohta. See on Clarki Ülikooli ümbruse ehitiste vektorfail.
Pange tähele, et kuigi on mõningaid sarnasusi, erineb vektorfaili dokumentfaili formaat rasterfaili omast. Näiteks väli andmetüüp (data tupe) on asendatud väljaga identifikaatori-tüüp (id tupe). Viimane kirjeldab identifikaatori formaati, mitte omaduste geograafilisi koordinaate (need on alati salvestatud reaalarvulistena). Faili tüüp võib olla üksnes kas ASCII või binary. Objekti tüüp (object type) näitab, kas fail sisaldab punkte, jooni või polügone (ühes failis võib olla üksnes üks tüüp). Referentssüsteem (reference system) ja referentsühikud (reference units) kõnelevad meile sellest, milline mõõtesüsteem on koordinaatide määramiseks kasutusel, kusjuures selle tõlgendamine on täpselt sama, kui rastri puhul. Siiski, X ja Y min. ja max. väärtused ei osuta mitte andmefaili koordinaatide minimaal- ja maksimaalväärtustele, vaid uuritavat ala ümbritseva alusristküliku (bounding rectangle) nurkade koordinaatidele, mis määratlevad selle ala piirid ja lubavad teda seostada teiste antud ala vektor- ja rasterfailidega mingis geograafilises andmebaasis. Käesoleval juhul on koordinaatide süsteem kujundatud vastavana Massachusettsi State Plane koordinaatide süsteemile jalgades.
Ülesanne 2: Kasutage nüüd moodulit DESCRIBE, et vaadata faili nimega CLARKBLK. See on sama piirkonna majablokkide polügonide fail. Pange tähele, et alusristkülik on sama. See ei ole siiski nõutav, kuna tegelikult ühitab IDRISI failid mitte alusristkülikust, vaid nende sisemistest koordinaati-dest lähtudes.
Ülesanne 3: Et näha selle faili graafilist kuju, käivitage moodul PLOT. Kui küsitakse, määratlege joonestatava faili nimeks CLARKBLK ning valige väljund ekraanile vaikimisi paletti kasutades. Pärast seda kasutage uuesti moodulit PLOT, et vaadata faili nimega CLARKBLD.
Kui moodulit PLOT kasutatakse vektorfaili otseseks väljajoonistamiseks, siis teeb ta üksnes esialgse visandkujutise, kasutades omaduste identifikaatoreid kui värvikoode. Nagu ka mooduliga COLOR, kasutatakse nende identifikaatorikoodide puhul, mis ületavad suuremat lubatavat värvikoodi, maksimaalse värvi koodi. Sellisel viisil ei kasuta me moodulit PLOT just sageli, kuna otsene vektorite joonestamine on niivõrd piiratud. Pigem rakendame me spetsiaalseid kirjeldusfaile (script files), et luua oma graafikakuva. Kirjeldusfailid on täielikud kirjeldused, kuidas peaks kartograafiline kujutis olema loodud, ning võivad sisaldada terve hulga vektorfaile ning nendega seostuvaid atribuutide väärtusfaile. Illustreerimaks seda, loogem kompleksne kartograafiline joonis andmetest, mis sisalduvad väärtusfailis nimega BLDGUSE:
1. Unclassified Klassifitseerimata 2. Fuel Storage Kütusehoidlad 3. Churches Kirikud 4. Charit. Org. Heategevad organisatsioonid 5. Universities Ülikoolid 6. Day Care Lastepäevakodu 7. Offices Ametiasutused 8. Retail/Serv. Jaemüük ja väiketeenindus 9. Nursing Home Erahaigla 10. Resid. Halls Ühiselamud 11. Boarding Hse. Pansion 12. Apartments Üürimajad 13. Three Family Kolme-perekonna-elamu 14. Two Family Kahe-perekonna-elamu 15. One Family Perekonnaelamu
See fail näitab, kuidas failis CLARKBLD toodud ehitisi kasutatakse vastavalt ülaltoodud klassifikatsiooniskeemile. Nende koodide sidumiseks konkreetsete ehitustega sisaldab väärtuste fail vasakus tulbas indeksite numbreid, mis vastavad ehitistele vektorfailis CLARKBLD, ja paremas tulbas - ehituste kasutuskoode iga ehituse kohta.
Ülesanne 4: Kasutage moodulit EDIT väärtuste faili vaatamiseks. Kui olete lõpetanud, vajutage Esc-klahvile. Kui Te olete juhuslikult vajutanud mõnd klahvi, mis sunniks programmi arvama, et Te muutsite midagi väärtusfailis, ja ta küsib, et kas soovite oma muutused salvestada, siis vajutage klahvile "n", ütlemaks "no".
Ülesanne 5: Vaadelge väärtuste faili dokumentfaili (vaadata võite mooduliga DESCRIBE, muuta mooduliga DOCUMENT). Millist teavet see sisaldab?
Loogem nüüd kartograafiline joonis, mis näitaks ehitiste kasutamist ja kus oleksid linna kvartalid ehitistega. Ka oleks meil vaja lisada pealkirjad ning legend ehk "võti" (key). Me teeme seda sammude kaupa, et illustreerida mõningaid IDRISI kirjelduskeele (script language) omadusi. Oluline on meelde jätta, et selles keeles on tühikul tähendus - kahe parameetri vahel võib olla vaid üks tühik.
Ülesanne 6: Kasutage moodulit EDIT, et avada kirjeldusfail nimega MAP. Trükkige sinna järgmised kaks rida:
f u 1 clarkblk f u 15 clarkbld
Väljuge moodulist EDIT ja käivitage moodul PLOT, kuid seekord määratlege joonestatava failina MAP. Moodul PLOT otsib alati algul vektorfaili ja kui ta ei suuda seda leida, siis otsib ta samanimelist kirjeldusfaili.
Script-käsk, mille Te just sisestasite, võib näida salapärane, kuid varsti Te harjute sellise formaadiga (detailselt on see määratletud mooduli PLOT kirjelduses). Esimene rida ütleb: "joonesta fail nimega CLARKBLK, kasutades ühtlaselt (uniform) värvi 1", sel ajal, kui teine lause ütleb: "joonesta fail nimega CLARKBLD, kasutades ühtlaselt värvi 15".
Ülesanne 7: Te võisite märgata, et linna kvartaleid ümbritseb 15. värviga joonestatud joon. Sama värviga on ka ehitised, kuid seda Te ei võinud näha, sest sisemus on samuti värviga 15. Kasutage nüüd moodulit EDIT ning lisage oma kirjeldusfailile kolmas rida, nii et ta näeks välja alljärgnev:
c 10 f u 1 clarkblk f u 15 clarkbld
Seejärel joonestage ta välja.
Enamik neist elementidest, mis ei oma just silmnähtavat vajadust olla muudetud, kuuluvad käsu "c" (color) mõju alla - see käsk muudab mitmesuguste elementide jaoks vaikimisi võetavat värvi.
Ülesanne 8: Kasuta nüüd moodulit EDIT, et muuta oma failis viimane rida, et see fail näeks välja alljärgnev:
c 10 f u 1 clarkblk f v 0 clarkbld bldguse
Seejärel vaata tulemust mooduliga PLOT.
Küsimus 1: Mis juhtus? Miks?
Pange tähele, et kui me sobitame väärtusfaili sisu vektorfaili, nagu me äsja tegime, siis värvi kood käsus "f" on ebaoluline. Mingi number peab selles positsioonis siiski olema. Sellisel juhul on sisetatud variväärtus (dummy value) 0, kuid see võiks ka suvaline number olla - moodul PLOT ignoreerib seda, võttes värvikoodid väärtusfailist.
Ülesanne 9: Muutke nüüd oma kirjeldusfail, et ta näeks välja alljärgnev:
r d 0.0 1.0 0.0 1.0 1 1 2 c 10 v 0.015 0.985 0.015 0.985 f u 1 clarkblk f v 0 clarkbld bldguse
Vaadake tulemust.
Küsimus 2: Milline mõju on käsul "r"?
Viimaste muudatustega oleme me nüüd sisse toonud tähtsa elemendi - virtuaalseadme (virtual device) koordinaadid. Virtuaalseadme koordinaadid määratlevad suvalise väljundseadme füüsilise ristküliku kujulise joonestuspinna, nagu omaks see X ja Y koordinaate 0.0 - 1.0. Sel viisil pole meil vaja muret tunda erinevate seadmete erinevuste üle. Me käitleme kõiki seadmeid, nagu oleks nad ühesugused (kuigi me võime nende spetsiifilised omadused taastada käsuga "p" - "pagesize"). Ristküliku-käsk (rectangle command) koos kasutatavate koordinaatidega kirjeldab ristküliku, mis katab kogu selle seadme pinna, kuhu väljund on suunatud. Teine element, mille me nende muudatustega kasutusele võtsime, on vaatevälja (viewport) mõiste - käsk "v". Vaateväli määratleb ekraanil füüsilise pinna, mida kasutatakse teatavate vektorfailide joonestamiseks. Ühes kirjeldusfailis võib olla mitmeid vaatevälja-käske, mispuhul iga vektorfail on joonestatud seda virtuaalseadme piirkonda kasutades, mis oli määratletud viimase vaatevälja-käsuga. Käesoleval konkreetsel juhul on vaateväli nihutatud veidi seadme servadest eemale.
Ülesanne 10: Katsetamaks vaateväljadega, kasuta moodulit PLOT, et vaadelda joonist, mis on määratletud kirjeldusfailiga CLRKMAP2. Kirjeldusfail sisaldab järgmise teksti:
r d 0.0 0.495 0.505 1.0 1 1 2 c 10 v 0.005 0.490 0.51 0.995 f u 1 clarkblk c 15 r d 0.505 1.0 0.505 1.0 1 1 2 c 10 v 0.51 0.995 0.51 0.995 f u 12 clarkbld c 15 r d 0.0 0.495 0.0 0.495 1 1 2 c 10 v 0.005 0.490 0.005 0.490 f u 1 clarkblk f u 12 clarkbld c 15 r d 0.505 1.0 0.0 0.495 1 1 2 c 10 v 0.51 0.995 0.005 0.490 f u 1 clarkblk f v 0 clarkbld bldguse
Võrrelge kujutist ekraanil kirjeldusfailiga ja püüdke mõista, mida joonestatakse ekraanile scripti iga käsurea tulemusena!
Ülaltoodud kirjeldusfail annab tulemuseks kindlasti mitu joonist, mis näitavad meie poolt kasutatavaid vektorfaile erinevates kombinatsioonides. Ekraanil kasutatavate vaateväljade hulk ei ole piiratud.
Ülesanne 11: Et katsetada vaateväljadega veidi rohkem, minge tagasi oma kirjeldusfaili MAP juurde ja muutke seal vaatevälja käsk kujule:
v 0 0.5 0 1
ja seejärel väljastage tulemus mooduliga PLOT.
Küsimus 3: Millist kuvari piirkonda see vaateväli kirjeldab?
Pange tähele, et selles harjutuses väljajoonestatud vektorfail ei muutnud oma kuju! See on IDRISI vektorite kirjeldussüsteemi tähtis omadus. Vaatevälja käsk kirjeldab seega maksimaalse vaatevälja, mida võib kasutada. Seejärel joonestatakse vektorfailid välja sellises suuruses, mis võimaldab kujutada neid võimalikult suurena antud piirkonna sees, muutmata aga nende kuju või väljaeraldatud geograafilise regiooni vaatevinklit (aspekt ratio). Kui pärast niisugust paigutust tekib vaateväljas suvalises dimensioonis vaba ruumi ülejääk, siis efektiivne kaardi jaoks kasutatav ruum tsentreeritakse vaatevälja sees (see on põhjuseks, miks kaart ilmus vertikaalselt keskel). Selline vaikimisi tehtav paigutus on muudetav käsuga "justify".
Ülesanne 12: Minge lõpuks tagasi moodulisse EDIT ja muutke oma failis MAP vaateväli tagasi tema esialgsele kujule ("v 0.015 0.985 0.015 0.985"). Siis lisage alljärgnevad käsud:
r d 0.0 1.0 0.0 1.0 1 1 2 t d 1 12 0.07 0 1 0.02 0.88 Building Use c 10 v 0.015 0.985 0.015 0.985 f u 1 clarkblk f v 0 clarkbld bldguse k 0.01 0.48 0.1 0.35 12 12
Vaadake tulemust mooduliga PLOT.
Käsud "t" ja "k" on vastavalt käsud "text" ja "key". Mooduli PLOT tehnilisest kirjeldusest on võimalik järele vaadata nende käskude parameetrite sisu.
Nagu Te võite näha, on moodul PLOT võrdlemisi mitmekülgne. Me oleme siin puudutanud üksnes kõige peamisi käske. Vajadusel võite IDRISI käsiraamatust või HELP failist läbi lugema kogu mooduli PLOT tehnilise kirjelduse, et ülejäänud omadustega rohkem tuttavaks saada. Pange ka tähele, et Te võite suunata mooduli PLOT väljundi printerile või plotterile, kuid plotteri puhul sõltub maksimaalne värvide arv pliiatsite arvust, mis tavaliselt on 6. Lisaks sellele - omadused, mis on joonestatud mõne teise omaduse peale, ei kata kindlasti neid, nii nagu juhtus ekraanil. Seetõttu vajaks töö plotterväljundiga mõningast eksperimenteerimist, et tema omadustega harjuda.
Ühtki Teie poolt selles harjutuses loodud kirjeldusfaili ei tarvitse alles jätta. |