Mapping Toolbox

Analysieren und Visualisieren geografischer Informationen

 

Die Mapping Toolbox™ bietet Algorithmen, Funktionen und eine App zur Analyse geografischer Daten und zur Erstellung von Kartendarstellungen in MATLAB®. Sie können Vektor- und Rasterdaten aus einer Vielzahl von Dateiformaten und Web-Map-Servern importieren. Die Toolbox erlaubt Ihnen die Auswahl und individuelle Anpassung von Daten mittels Trimmen, Interpolation, Resampling, koordinierter Transformationen und weiterer Techniken. Geo-Daten können mit Basiskarten-Layern mehrerer Queller zu einer einzelnen Kartenansicht verbunden werden. Sie können Daten in Dateiformaten wie Shapefile, GeoTIFF und KML exportieren. Indem Sie Mapping-Funktionen in die MATLAB-Programme integrieren, können Sie häufig verwendete Aufgaben Ihres Geo-Workflows automatisieren.

Erste Schritte:

Importieren und Exportieren von Geo-Daten

In Mapping Toolbox können Sie eine Vielzahl von GIS und Geo-Dateiformaten importieren. Dies erlaubt es Ihnen, Vektor- und Rasterdaten in der MATLAB-Umgebung einzulesen. Mit der Toolbox ist es möglich, die Zugriffszeit zu verkürzen und die Speichernutzung zu verbessern, indem bestimmte Dateitypen vor der Nutzung in Teilen ausgelesen werden können sowie durch das mögliche Downsampling von Daten. Die Toolbox unterstützt georeferenzierte Bilder und andere Rasterdaten-Grids, einschließlich Orthobilder, geolokalisierte Satellitenschwaden, digitale Höhenmodelle für Gelände und verschiedene globale Datengrids.

Die Mapping Toolbox exportiert Daten zudem in einer Vielzahl von Dateiformaten, sodass Sie Daten mit Anwendungen wie Google Earth™ und ArcGIS® teilen können. Die Nutzung der Toolbox mit MATLAB oder der Image Processing Toolbox™ bietet Zugang zu weiteren Dateiformaten.

Zerfall des Larsen-Schelfeises, Antarktis, über einen Zeitraum von drei Monaten. Mithilfe der Imaging Processing Toolbox segmentierter ursprünglicher Küstenverlauf. Bilder mit freundlicher Genehmigung des NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio.

Zwei- und dreidimensionale Kartendarstellungen

Die Mapping Toolbox bietet Visualisierungsfunktionen und eine App zur Erstellung von benutzerdefinierten 2D- und 3D-Kartendarstellungen. Die Kartendarstellungen können einfach oder anspruchsvoll sein und für Ihre App optimiert werden. Hierbei lassen sich Raster- und Vektordatensätze verschiedener Maßstäbe leicht in der gleichen Darstellung kombinieren. Sie können beispielsweise Bilder und Daten-Grids in ihren korrekten Positionen darstellen – d.h. unabhängig von Auflösung und dargestelltem Bereich – und anschließend Vektorkartenfunktionen darüberlegen.

Mithilfe der Visualisierungsfunktionen der Toolbox können Sie:

  • 2D-Kartendarstellungen mit Raster- und Vektordaten erstellen
  • 3D-Kartendarstellugen mit benutzerdefinierten Lichtverhältnissen, Schattierungen und Perspektiven erstellen
  • Reliefkarten aus Raster- und Geo-Griddaten erstellen
  • thematische Karten und Drapierungsbilder über 3D-Oberflächen erstellen und Karten als Bilder darstellen
Kartendarstellung von Ortsgrenzen im östlichen Massachusetts und Hydrologie mit Maßstabsskala, Nordpfeil sowie Kartenausschnitt des nordöstlichen Teils der USA. Bild mit freundlicher Genehmigung des Office of Geographic and Environmental Information (MassGIS).

Web-Mapping

Erstellen von Web-Map-Darstellungen

Eine Web-Map ist eine interaktive, dynamische Kartendarstellung, die Basiskarten aus webgestützten Datenquellen verwendet, um Ihren Daten einen visuell aussagekräftigen Hintergrund zu bieten. Mit der Mapping Toolbox können Sie Web-Map-Darstellungen aus Quellen wie OpenStreetMap, ESRI ArcGIS Online und WMS-Servern erstellen. Sie können die Karte verschieben, ein- und auszoomen, um Basiskartendaten mit höherer/niedrigerer Auflösung darzustellen, die geografische Region für die Darstellung festlegen und vieles mehr. Sie können Markierungens- und Linien-Überlagerungen mit zugehörigen Attribut-Daten erstellen, wie z. B. Namen und Farben. Web-Map-Darstellungen ermöglichen eine einfache Kartenerstellung anhand der Verwendung von hochauflösenden Basiskarten, ohne dass der gesamte Datensatz in MATLAB geladen werden muss.

Wetterdaten über Satellitenbildern der kontinentalen USA. Die Image Processing Toolbox wird verwendet, um den primären Sturm aus den nationalen Wetterdaten zu segmentieren, und geodätische Berechnungen werden mithilfe der Mapping Toolbox generiert, um das Sturmgebiet zu lokalisieren. Daten mit freundlicher Genehmigung der NOAA und abgerufen vom Iowa Environmental Mesonet WMS-Server und NASA-JPL/Caltech.

Gelände- und Höhenanalyse

Die Mapping Toolbox unterstützt die Visualisierung und Analyse von 3D-Daten, wie z. B. digitales Gelände, Bathymetrie und andere Netzdatenprodukte. Sie bietet Funktionen zur Visualisierung von Geländedaten und dem Hinzufügen von Anmerkungen, wie z. B. Höhenlinien. Sie haben die Kontrolle über Licht, Schatten, Farbkarten und andere Darstellungsaspekte. Die Toolbox bietet zudem Funktionen zur Berechnung von Gradienten, Gefälle, Ansichten und der Blickachsen-Sichtbarkeit und Sichtbereiche.

Eine mit Funktionen der Mapping Toolbox erstellte dreidimensionale Verbundkarte von San Francisco. DEM-Daten und Orthobild mit freundlicher Genehmigung des U.S. Geological Survey.

Geometrische Geodäsie und Kartenprojektionen

Geometrische Geodäsie

Mit den geometrischen Geodäsie-Funktionen der Mapping Toolbox können Sie geodätische Berechnungen erstellen, die die Krümmung der Erde und anderer Planeten berücksichtigen. Sie können die Oberfläche und beliebige Polygone oder Vierecke von Sphären und Ellipsoiden ermitteln, Schnittstellen von geometrischen Objekten berechnen, die Entfernung zwischen Punkten auf einer Sphäre oder Ellipsoide bestimmen und überlappende Flächen ermitteln.

Kartenprojektionen

Die Mapping Toolbox enthält mehr als 65 der populärsten und wichtigsten Kartenprojektionen zur Darstellung der gekrümmten Oberfläche von Planeten in einer 2D-Kartenabbildung. Diese umfassen gleichflächige, abstandsgleiche, winkeltreue und Hybridprojektionen zylindrischer, konischer und scheitelwinkliger Klassen. Die Toolbox unterstützt ebenfalls Projektionen der PROJ.4 Bibliothek und der UTM/UPS-Systeme. Viele Projektionen unterstützen sowohl sphärische als auch ellipsoide Modelle der Erde und anderer Massen.

Mercator, Mollweide und sinusförmige Projektionen (im Uhrzeigersinn von oben). Bilder mit freundlicher Genehmigung von NASA-JPL/Caltech.

Datendarstellungen und Transformationen

Darstellung von Vektordaten

Mit der Mapping Toolbox können Sie mit Vektordaten als X-Y- oder Längen-/Breitengradvektoren oder als Objekte arbeiten, wo andere Metadaten verwaltet und geordnet werden können. In beiden Fällen bietet die Toolbox Funktionen zur Manipulation von Daten, einschließlich der Trennung, Zusammenführung und Neuordnung von Datenpunkten. Sie enthält ebenfalls Funktionen zur Interpolation zwischen Wegepunkten und zur Steigerung der Probendichte Ihrer Daten mithilfe verschiedener Interpolationstechniken.

Überlagerung von Vektordaten für Concord, Massachusetts. Bild mit freundlicher Genehmigung des Office of Geographic and Environmental Information (MassGIS).

Transformationen von Koordinaten

Die Mapping Toolbox bietet eine Vielzahl von Koordinatentransformationen für allgemeine, zur Kombination von Daten aus mehreren Quellen erforderliche Systemkonvertierungen. Sie können dreidimensionale geometrische Berechnungen im erdnahen Umfeld ausführen und Punkt-Standorte zwischen dreidimensionalen geodätischen, geozentrischen, ENU-, NED- und lokalen sphärischen Systemen transformieren. Diese Transformationen beinhalten Kernfunktionen, über die 3D-Datumstransformationen (Helmert und Bursa-Wolf) implementiert werden können, beispielsweise um WGS84-referenzierten Daten mit Altdaten-basierten Bestandskarten zu kombinieren.

Neue Funktionen

Geografisches 3D-Plotten

Plotten von 3D-Daten auf einem geografischen Globus mit geoglobe und geoplot3

Geografisches 3D-Plotten

Hinzufügen und Entfernen benutzerdefinierten Terrains

Raster-Import

Lesen von Geo-Rasterdaten einer Datei mit readgeoraster und georasterinfo

Raster-Beschneiden

Beschneiden von Rasterdaten mit geocrop und mapcrop

egm96geoid-Funktion

Ausgabe von geoid-Höhen mit Referenz zu einem geografischen Objekt

In den  Versionshinweisen finden Sie Einzelheiten zu jedem dieser Merkmale und entsprechenden Funktionen.