GEOINFORMAATIKA ALUSED 2-8

GEOINFORMAATIKA ALUSED

Loengukonspekt

L2. Sissejuhatus: mis on geoinformaatika, mis on GIS? Lühiülevaade ajaloost

- geoinformaatika kui informaatika (vt. eraldi konspekt "Informaatika põhimõisted") ja geoteaduste integratsioonil tekkinud suund; Anglo-Ameerikas ei kasutata;

- GIS - vt.[1]; lisaks sellele: pikka aega tähistati mõistega GIS (eriti Anglo-Ameerika kirjanduses) kogu valdkonda, nii et ta lähenes oma mahult mõistele geoinformaatika;

- geomaatika (geomatics) kui mõiste GIS (laias tähenduses) asendaja moodsas lähenemises;

- lühiülevaade ajaloost

- geograafia, kartograafia ja GIS-id arvutieelsel ajastul;

- Harvardi ülikooli Arvutigraafika labor;

- Canadian Geographic Information System;

- ESRI;

- sotsialismileer (T?ehhi, Ungari);

- NCGIA;
- vt. ka [3] ja Steinitz, C. GIS: A personal historical perspective // [õppejõult]

L3. Territoriaalsete andmete allikad ja esitusviisid. Andmemudel.

3.1. Territoriaalsed andmed /ruumilised andmed, [spatial data], kohateave

- reaalses maailmas muutuvad fenomenid ruumiliselt, ajaliselt, temaatiliselt; tavaliselt me vaatleme neist korraga kahte, üks fikseeritud ja teine muutub

- näited

- geograafias jagatakse lihtsustusena nähtused temaatiliselt ja ajaliselt elementideks, et siis uurida ruumilist külge;

- ruumilist muutujat kirjeldab asend [location] - paiknemine millegi suhtes

3.2. Allikad

3.2.1. Primaarne andmekogumine.

- osa andmeid saadav otseste mõõtmistega (välivaatlused, kaugseire);

- mõõtmiste sagedus ajas või tihedus ruumis määrab mõõtmiste ajalise ja ruumilise eraldusvõime (mõõtkava);

- mõõdetu on tavaliselt valim, iseloomustamaks suuremat, generaal-andmekogumit

sellega üldiselt tegeleb statistika, ruumiliste probleemidega - geostatistika (spatial statistics või statistics of spatial data).

3.2.2. Sekundaarsed andmeallikad.

- osa andmeid saadav olemasolevatest tabelitest, aruannetest, kaartidelt, kust neid tuleb valida;

- tähtis on reeglina ka informatsioon andmete endi kohta [metadata]:

- kuidas nad on saadud,

- milline on täpsus,

- milline on ühe või teise asja tähendus,

- kuidas on andmed omavahel seotud;

- eelnev on vajalik, et anda andmetele tähendus, sellest omakorda sõltub nende kasulikkus.

- andmed <> informatsioon

3.3. Andmete esitusviisid

- andmed käivad mingi geograafilise objekti kohta;

- vahetud mõõtmised käivad "geograafilise punkti" kohta;

- keerukamad mõõtmised ja andmed on nendest tuletatavad;

- andmed kas nominaalsed, järjestatud [ordinal] või arvulised; viimased võivad olla kas pidevad või sõredad;

- arvandmeid esitatakse kas intervallide või suhte abil

3.3.1. Täpsus

3.3.2. Vead

3.3.3. Andmete standardid

3.3.4. Maksumus

3.4. Andmemudel

- lihtsaim: geograafiline ruum koosneb geograafilistest punktidest;

- erinevalt matemaatilisest punktist on geograafilisel punktil (edaspidi lihtsalt punktil) alati suurus (ja seega ka kuju);

- punkti suurus sõltub selest, kui "lähedalt" me vaatame;

- lihtsustusena võib need punktid esitada kui rastri elemendid: pikslid [pixel->picture element];

- andmeid millegi kohta võime koguda teatud punktides, tavaliselt eeldame aga, et geograafiline ruum on pidev ja tahame olema võimelised interpreteerima ka ülejäänud punkte;

- sarnaseid punkte klassideks ühendades jõuame keerukamate andmemudeliteni, kus objektideks on ka jooned ja pinnad;

- lihtsustatult võib need objektid esitada kui teatud omadustega punktikogumid e. vektorid;

- vastavaid mudeleid nimetatakse rastermudeliks ja vektormudeliks

3.4.1. Rastermudel

- primaarne ja lihtne;

- see töötab hästi, kui on sujuvalt muutuvad nähtused;

- sobib paremini geoandmete töötluseks

3.4.2. Vektormudel

- saadav põhimõtteliselt rastermudelist;

- objektorienteeritud;

- peegeldab hästi keerukamaid geograafilisi objekte;

- ei eelda, et geograafiline ruum oleks pidev.

- need ei ole ainsad geoinformaatikas kasutatavad andmemudelid.

L4. Esmatutvus GIS-iga. Pakett IDRISI: üldine ülesehitus, andmemudel.

4.1. Ajalugu ja üldiseloomustus

- Clarki ülikoolis alates 1987.a. arendatav akadeemilise suunitlusega pakett, mis algselt oli rasterandmete töötlemiseks ja mida praegu haldab The Idrisi Project;

- uusim versioon on möödunud kevadel müügile tulnud Idrisi for Windows; praktikumis kasutame versiooni 4.1, mis on uusim DOS jaoks;

- nagu kõigis kaasaegsetes GIS-pakettides, on olemas nii raster- kui vektormudel kui ka nendevahelised teisendused;

- kasutusel enam kui 100 riigis, ka Eestis kõige levinum täismõõduline GIS-i tarkvara, kuigi legaalseid kasutajaid (litsentsi omanikke) on paarikümne ringis;

- odav, sobiv õppimiseks, paljude funktsionaalsete võimalustega andmete töötlemiseks;

- leplik riistvara suhtes kuid tundlik lisamälu ja eriti aritmeetika kaasprotsessori osas (kiirus!);

- võimeline paljude SVGA monitoridega töötama re_iimis kuni 1024x768 pikslit ja korraga 256 värvi (16,8 milj. tooni seast), kuid sel juhul võib vajada kuni 570 kB põhimälu;

- arvutikartograafia võimalused DOS-i versioonis piiratud, selleks võimalik viia andmed spetsiaaltarkvarasse (väljastab .dxf, .tif ja .ps faile, lisaks teisendab paljude teiste GIS-pakettide formaatidesse).

4.2. IDRISI struktuur

- koosneb iseseisvatest exe-moodulitest, mis vajavad tööks vaid resursse kirjaldavat keskkonnafaili (idrisi.env) ja kui kasutatkse välisseadmeid (printereid, plottereid, digitaisereid jms.), siis neid kirjeldavaid faile; kõik need abifailid on avatud struktuuriga ASCII koodis tekstifailid, vajadusel kergesti muudetavad;

- mooduleid seob lihtne menüüdesüsteem (moodul idrisi.exe), mis residentsena võtab umbes 50kB mälu, kuid on laaditav ka ülamällu; tegelikuks tööks pole vajalik;

- menüüde ja funktsioonide loogika alusel võib mooduleid grupeerida järgmiselt:

- põhimoodulid [core modules]: andmete sisestamise, korrastamise, visualiseerimise ja süsteemi enda haldamiseks,
- piirdemoodulid [peripheral modules]: failide import/export ning süsteemivälised teisendused (näiteks baitide järjekorra muutmine 2-baidises täisarvus, mis võimaldab teisendada UNIX-i ja Macintoshi faile PC jaoks;
- töötlusmoodulid, mis moodustavad Idrisi põhiosa ja jagunevad tinglikult kolme põhigruppi:

geograafiline analüüs [geographic analysis],

statistiline analüüs [statistical analysis] ja

pilditöötlus [image processing] ning

versioonis 4.1. lisandunud:

- otsustuste tugi [spatial decision ring]

4.3. Kasutusviisid

- menüüd

- töö käsureast, metaprogrammeerimine, uued moodulid

4.4. IDRISI andmete ja failide tüübid ja struktuurid

andmed ja kujutised esitatakse IDRISI-s failipaarina, kus:

- põhifail (.img rasterfaili, .vec vektorfaili ja .val andmefaili puhul) kujutab endast koordinaatide loetelu teatud formaadis ja
- dokumentfail (.doc rasterfaili, .dvc vektorfaili ja dvl andmefaili puhul) kujutab endast metaandmeid, mis on vajalikud põhifaili interpreteerimiseks;

andmekandjaks on elemendi identifikaator (ID);

kasutatavad andmete tüübid:

- baidilised (naturaalarvud 0...255; salvestamiseks üks bait),
- täisarvulised (salvestamiseks 2 baiti),
- reaalarvulised;

- kasutatvad failide tüübid:

- ASCII,
- binaarne,
- pakitud binaarne;

- rasterfaili loogiline struktuur: rastrikujuline andmemaatriks, mille maatrikskoordinaatide nullpunkt asub ülal vasakul ja mille elementide matemaatiliselt täpsed koordinaadid on fikseeritud nende alumise vasaku nurga järgi;

- rasterfaili füüsiline struktuur: ühemõõtmelin andmejada, mis jaguneb ridadeks ja veergudeks vastavalt dokumentfailis toodud parameetritele;

- vektorfaili struktuur: objektide järjestikune loetelu kujul:

<objekti ID> <punktide arv>
<X1> <Y1>
<X2> <Y2>
... ...
ja mis lõpeb tunnusega:
0 0

- vt. praktikumis 2 mõnd faili!

andmefaili (väärtusfaili) struktuur: objekti (rastrielemendi, punkti, joone, pinna) ID-de ja neile vastavate väärtuste loetelu ASCII-kujul

- vt. ka [4]

4.5. IDRISI värvipalett

4.6. Töö mooduilis COLOR

4.7. COLOR a

edasine Idrisi uurimine toimub järgnevate praktikumide käigus

L5. Raster GIS, tema võimalused

5.1. Raster GIS

- vaadeldav ala jagatakse ajaliselt ja temaatiliselt;

- vaadeldav ala jagatakse regulaarse võrgustikuga elementideks;

- saadav andmemaatriksis /kujutisel - image/ olev element kirjeldab teatud ajaühikul teatud teemat iseloomustavat näitajat (atribuuti) ruumiosas, mis on määratud:

- andmemaatriksi paiknemisega geograafilises ruumis;

- maatriksi elemendi (cell) mõõtmetega;

- elemendi lokaalsete koordinaatidega maatriksis;

- raster GIS on selliste maatriksitega opereerimise süsteem, mis võimaldab paljude kujutistega opereerides lahendada vajalikke ülesandeid, mille sisu täpsustub edasise töö käigus;

- praktikas võivad rastermudeli esitusviisid - kujutise andmeformaadid olla keerukamad, näiteks samaväärtuse pikkuskoodid /run-lenght codes/ - vt. L4.4.

5.2. Raster GIS-i võimalused

- sobib eeskätt selleks, et väga paljude punktidega teha arvutil ühesuguseid operatsioone,

- töötluse näidisülesanne;

- sage eksiarvamus on, et raster GIS ei võimalda seostamist atributiivandmebaasidega (võtame vaatluse alla hiljem).

L6. Vektor GIS. Põhimõisted, andmemudel.

6.1. Vektor- e. objekt-GIS

- analoogne näidisülesanne

6.2. Põhimõisted

- põhielemendiks punkt; punkte omavahel ühendades saame mitmesuguseid jooni; (kontuur)joontest moodustuvad polügonid, üht tüüpi polügonid moodustavad areaale

NB!-> ingliskeelne terminoloogia erinev

ka eri paketid võivad kasutada erinevat terminoloogiat,

näit. kaar [arc] Arc/Info jaoks tähendab sama,

mis sulgemata polügoon MapGrafix-i jaoks.

- elementide vahel on naabrussuhted e. topoloogilised suhted;

- sõlmed [nodes] kui erilised punktid; kaared [arcs] kui erilised jooned

6.2.1. Vektormudeli elementide vahelised seosed

- elementidest objektide koostamiseks on vajalik teada nendevahelisi seoseid;

- vektorid ilma topoloogilisi seoseid arvestamata e. spagetti võimaldavad tegelda küll temaatilise kartograafiaga, kuid paljude GIS-i tüüpülesannete lahendamine pole võimalik;

- kuuluvus, parem- ja vasakpoolsus, sidusus, saared

6.3. Andmemudel

- kajastab geograafilisi objekte ja nendevahelisi seoseid;

- selle loomine rastermudeli omast keerukam, kuid ta ise on efektiivsem

L7. Andmesisestus(vahendid). Andmete toimetamine

7.1. Andmesisestus

- kaks eesmärki: andmed digitaalkujule, andmed andmemudelisse;

- on senini kogu GIS-induse kitsaskohaks, neelates umbes 4/5 projektide üldkuludest, olles kõige töömahukam ja vigaderohkem;

- vaatamata püüdlustele ja intellektuaalsetele investeeringutele sellesse valda, on kulude osakaal jäänud samaks, seetõttu on võetud suund andmete ühiskasutusele;

- võib tinglikult jagada kolmeks:

a) ruumiliste andmete sisestamine (digitaliseerimine ja skaneerimine);
b) atributiivandmete sisestamine;
c) atributiiv- ja ruumiliste andmete seostamine;

- ajaline järgnevus ei pruugi olla a, b, c,
- üldreeglina b ei kujuta endast probleemi;

- kaasajal puudub nii üks ja ühtne kui ka täisautomaatne andmesisestustehnoloogia, võimalik

(1) - andmed viia digitaalkujule kohe võimalikult andmemudeli lähedaselt, et arvutis toimetamine oleks minimaalne, kuid sisestamisprotsess ise töömahukas, või

(2) - andmed kiiresti digitaalkujule, kuid siis vajalik nende põhjalik toimetamine arvutis;

- valiku nende kahe äärmuse vahel määravad kavandatav andmemudel ja kasutusel olevad tehnilised võimalused, ka lähtematerjalide kvaliteet;

- on suundumus kasutada järjest rohkem (2), sest toimetamine üha enam automatiseeritav.

7.1.2. Andmesisestusviisid

- käsitsisisestus: - klaviatuurilt, - digitaiserilt;

- automaatsisestus: - skaneerimine: rasterskaneerimine,

vektorskaneerimine,
videoskaneerimine;

- kõnesisestus;

- konverteerimine:

- digitaalandmete import (vt. L18),

- mõõdistusandmed:

- andmed analüütilistelt stereoplotteritelt,

- geodeetiliste instrumentide digitaalväljund,

- GPS seadmete andmed /väga perspektiivne suund!/.

7.1.3. Skaneerimine

- rasterandmete viimine arvutisse slaidina (slide, bitmap), selleks et:

- kasutada neid tagapõhjana teistele, näiteks vektorandmetele,

- osa või kõigi andmete vektoriseerimiseks;

- kiire, kuid nõuab suhteliselt kallist tehnikat ja keerukat toimetamistarkvara;

- lähtematerjali kvaliteet peab vastama kavandatud kasutusviisile.

7.1.3.1. (Raster)skaaneri (scanner) tööpõhimõte ja omadused

- andmete pikslite kaupa sisestamine, kus oluline

- piksli suurus (100...1600 dpi),

- piksali heledus (2...156 jaotust),

- tööpinna suurus (postkaardist odava käsiskaaneri puhul kuni ca 1 meetri laiuse ribani rull-skaaneri [pinch-roller scanner] puhul);

- must/valged- [grey scale] ja värviskaanerid (RGB; "true color")

7.1.3.2. Tulemuste kasutamine

- väljundandmete maht väga suur

- pakkimismeetodid

- TIFF kui rasterandmete levinuim formaadiklass (vt.L18)

- esialgne töötlus (näiteks PhotoStyler-i abil);

- export toimetamis- ja vektoriseerimistarkvarasse.

7.1.4. Digitaliseerimine

- vektorandmete viimine arvutisse geograafiliste punktide rohkem või vähem struktureeritud jadana

- osa toimetamist tehakse ära enne digitaliseerimist,

- digitaliseerimise käsitsitöö osa kui kõige vaevarikkamat püütakse vähendada;

- kaks sisestamisstrateegiat:

- spagetti (sisestamine objekte ja topoloogiat arvestamata), saadakse struktureerimata joonte hulk, mida hakatakse arvutis toimetama, ja

- objektide kaupa, lisades topoloogia, märgendid jms. juba sisestamise käigus, et hiljem toimetada võimalikult vähe.

7.1.4.1. Digitaiseri tööpõhimõte ja omadused

- koordinaatlaud, mis on ühendatud arvutiga tavaliselt nn. serial porti (COM1 või COM2) ja mis saadab arvutisse oma anduri niitristiku koordinaate kas:

- ASCII või binaarkujul,

- punkt- või voolmeetodil [point or stream mode];

- iseloomustavad: tööpinna suurus, täpsus (0.1...0.01 mm), anduri klahvide [buttons] arv (2...16);

- tarbijasõbralikkuse probleemid (disain, valgustus, paigutus arvuti suhtes;

- digitaiserit võib kasutada ka optilise menüüna või hiirena.

7.1.4.2. Konkreetne näide: digitaliseerimine TOSCA-s

- häälestamine (konfiguratsioonifail, klahvide tähendus),
- digitaliseerimisparameetrite määratlemine:

- koordinaatsüsteemide ühitamine (digitaiseri oma, seal oleva kaardi oma (a), ruumilise andmebaasi oma, kuhu sisestatud kaart talletatakse (b)
- 4...125 kontroll- e. reeperpunkti, (a) ja (b),
- (b) andmed säilitatavad *.CTL failis;
- digitaliseerimispunkti tolerantsi määramine;

- digitaliseerimine:

määrame objekti tüübi, identifikaatori, sisestame joone koordinaadid, lõpetame objekti; kordame...

7.1.4.3. Tüüpilised digitaliseerimisvead

- osa andmeid puudu või topelt,
- vead objektide määratluses (näit.: üks kaar mitme objektina, mitu kaart ühe objektina),
- ülearused "käevärinad" [spikes] joontes,
- joonte lõikumisi ülearu [overshoots] või puudu [undershoots].

7.2. Andmete toimetamine.

- kaasajal on andmete sisestamise raskuspunkt kandunud siia; kasutatav tarkvara küllaltki komplitseeritud.

7.2.1. Vektoriseerimine

- skaneeritud rasterkujutis on enamasti vaid vahe-etapp teel paberkaardist digitaalandmebaasini;
- käsitsi -> ekraanilt digitaliseerimine (tavaliselt hiirega): tavaliselt mugavam kui digitaiserilt (zoom), probleemid analoogsed;
- automaatselt -> mitmesugused vektoriseerimisprogrammid
- vajalik eelnev vigade parandus, rasterkujutise hea kvaliteet,
- mitmesuguste ruumilise info töötluse võtetega (vt. L14) hakatakse rasterkujutiselt otsima objekte (näiteks joon kui pikslitevööndi telgjoon), vajadusel kasutatakse operaatori abi või iteratiivset vigade parandust.
- IDRISI-s on võimalik nii a)pool- kui ka b)täisautomaatne polügonide vektoriseerimine tingimusel, et rasterpolügonid on loodud (a) või loodavad automaatselt (b); viimasel juhul peab vektoriseeritava lähtekujutise värvi/heleduse varieerumine iga polügoni sees olema kindlalt väiksem värvi/heleduse erinevusest naaberpolügonidega võrreldes.
7.2.2. Vektorandmete toimetamine (vt. ka praktikumi juhend nr. 13)

- andmete harvendamine (IDRISI: LINEGEN);
- üksikvigade parandamine: TOSCA võimalused ja piirangud;
- sõlmede ühitamine [snap nodes];
- topoloogia loomine;
- polygonide sulgemine (CYCLE);
- ühitamine teiste kihtidega, näiteks nn. "kummikiletehnikat" [rubber sheeting] kasutades (RESAMPLE);
- ühitamine andmebaasidega.

L8. Pakett TOSCA

TOSCA Version 2.0 on IDRISI 4.1. paketiga tasuta kaasa antav andmete digitaliseerimise ja vektorandmete toimetamise programm, mis on oma nime saanud Genoa geograafi Paolo del Pozzo Toscanelli järgi ning mida on arendanud Jeffrey R. Jonesi poolt juhitud meeskond sõltumatult IDRISI projektist. Seetõttu on need paketid küll hästi paaris rakendatavad, kuid ei ole 100% ühilduvad.

TOSCA toetab (lisaks IDRISI andmetüüpidele) ka andmete topoloogiat (.top fail) ning andmetüüpi coverage, mis võib sisaldada üheaegselt nii punkte, jooni, kaari (arc) kui ka polügone, samuti nende objektide kuni 10-märgilise märgendeid (label). Kaar on joon, millel on määratletud naabrussuhted (topoloogia - left-right polygons).

Programm kasutab põhimälu, mille kasutamist saab konfiguratsioonifailiga küll muuta, kuid TOSCA töö efektiivsus sõltub tublisti sellest, kui palju on kasutada põhimälu lisaks obligatoorsele umbes 550kB-le (soovitav vähemalt 600). Mälu puudusel siirdub programmi töö nn. disk mode'i, mis on väga aeglane.

TOSCA keskkonnafail ja digitaiseri konfiguratsioonifail on samad, mis IDRISI-l. TOSCA enda lisatingimusi kirjeldavat konfiguratsioonifaili toimetatakse mooduliga TOSCACFG.

8.1. TOSCA võimalused

Programm võimaldab:

- andmete digitaliseerimist punkt- ja jadameetodil;

- andmete lihtsamat toimetamist:

- sõlmede ühitamine (snap nodes),

- objektide lisamine, kustutamine, tükeldamine, ühendamine, märgendamine,

- koordinaatpunktide lisamine ja liigutamine,

- identifikaatorite muutmist;

- topoloogiliste suhete määratlemist:

- kaarte defineerimist ja

- saarte omistamist põhipolügonidele;

- vektorkaardi esitamist kuni 13 eri värvi kihina, millest üks on aktiivne; kihi-info salvestamist nn. sessiooni andmefaili.

8.2. Paneel ja põhimenüüd

- Põhimenüüs sisalduvad järgmised grupid:

Digitize - digitaiseriga digitaliseerimine.

Edit id's - vektorite nimede, numbrite, topoloogia jms. seotud operatsioonid.

Files - failide avamine, sulgemine, salvestamine (sealt me tavaliselt alustame ja seal ka lõpetame, sest TOSCA ise ei salvesta tulemusi, seda tuleb igakord ise teha).

Edit feature - otsesed vektorite toimetamisoperatsioonid;

Exit - väljumine pärast seda kui tehtud muudatused on salvestatud.

- Järgmine osa menüüst kujutab endast nn. kontrollpaneeli (Control Box), kus paiknevaid korraldusi saab avada ka enamikes teistes menüüdes olles, sest need on kõige sagedasemini kasutatavad abioperatsioonid:

Redraw - ekraanikujutise aktualiseerimine; vajalik seetõttu, et identifikaatorid, kihid, vanad punktid jms. säilivad ekraanil kuni ülejoonistamiseni, sõltumata nende aktuaalsest seisundist;

Zoom - suurendamine ja vähendamine: kujutise mõõtkava sujuv muutmine hiirega.

Nodes - sõlmede esitamine - reshiimis Nodes-on näitab sõlme (kaare otsa)

värviline ristkülik:

kollane - suletud kontuuri;
roheline - kaare alguspunkti;
pruunikaspunane - kaare lõpp-punkti;

värviline rist:

helesinine - nimepunkti;
tumesinine - andmepunkti.

Labels - identifikaatorite kujutamine ekraanil (võimalik kolm reziimi: puudub; järjekorranumber ja identifikaator; järjekorranumber ja nimi, kui see on olemas).

Tolerance - määratletakse kaugus, millest väiksema korral kaks punkti loetakse identseteks;

T circles - võimaldab joonistada iga punkti ümber ringi, mille raadius on võrdne tolerantsiga;

Grid - abivõrgustiku kujutamine tagaplaanile;

Windo - aktiivse andmefaili miinimum- ja maksimumkoordinaatide määramine/muutmine (võimaldab 'vähendamist' faili esialgse 'vaateaknaga' võrreldes;)

Sysinf - ülevaade aktiivse faili punktide, identifikaatorite jms. hulgast võrreldes kasutada oleva maksimumiga (oluline digitaliseerimisel, sest liiga suur andmefail ajab arvuti 'umbe');

Bound - kui on sisse lülitatud, kujutatakse kuvaril aktiivse faili miinimumide ja maksimumidega määratud akna piirid.

- Kontrollpaneeli all paiknevas lahtris on näha kujutise raamjoone minimaal- ja maksimaalkoordinaadid kujul:

x_min, y_min
x_max, y_max;

- Kõige alumises lahtris on näha kursori nooleotsa aktuaalseid koordinaate.

8.3. Lisamoodulid

Vektorfailide toimetamiseks on TOSCA-ga kaasas mõned iseseisvad .exe moodulid, mis võimaldavad täita vajalikke abioperatsioone väljaspool TOSCA-t; nõuavad, et faili formaat oleks binaarne (binary):

CYCLE - polügonide loomine kaartest (sisendiks cover-tüüpi vektorfail koos .top failiga; väljundiks loodud polügonide fail ja sulgemata kaari sisaldav uncycled.vec);

EXTLABEL - eristab TOSCA-s loodud märgendid ja kirjutab nad IDRISI mooduli PLOT jaoks eraldi script-faili;

VCONCAT - vektorfailide ühendamine (lubab ühendada eri tüüpi objekte, säilitab topoloogilise info);

VECTEDIT - vektorfaili objektide identifikaatorite (ID), alusel ümbernimetamiseks ja ümberklassifitseerimiseks; võib koostada ka histogrammi (ID-de alusel);

VWINDOW - etteantud ristkülikusse jääva failiosa eristamiseks (polügonid võidakse tükeldada, topoloogia läheb kaduma).