- •Геоинформационные системы в географии
- •Лекция 6 Дополнительный модуль
- •План лекции
- •Введение
- •Предназначение модуля
- •Получение новой информации из существующих данных с помощью модуля
- •Поиск подходящего местоположения
- •На рисунке наиболее подходящие участки выделены зеленым цветом,
- •Вычисление расстояния и анализ стоимости перемещения по пути
- •Нахождение оптимального пути между двумя местоположениями
- •Проведение статистического анализа на локальном уровне, на уровне окрестности или зональном
- •Интерполяция значений для изучения областей на основе образцов
- •Интерполяция данных опорных точек в непрерывную растровую поверхность
- •Очистка данных для последующего анализа или отображения
- •Перечисленные выше задачи – это только часть примеров анализа, который можно выполнять с
- •Подключение модуля
- •По умолчанию интерактивная панель инструментов Spatial Analyst автоматически не добавляется в ваш сеанс
- •Базовая терминология
- •Анализ на основе ячеек
- •Ячейка
- •Алгебра карт
- •NoData
- •Растр
- •Пространственный анализ
- •Функциональные возможности набора инструментов
- •Функциональность дополнительного модуля ArcGIS Spatial Analyst представлена большим числом инструментов геообработки. Возможно использовать
- •Группы инструментов Spatial Analyst
- •Группа инструментов Условия (Conditional)
- •Инструменты Условия
- •Группа инструментов Плотность (Density)
- •Инструменты Плотность
- •Пример поверхности плотности
- •Группа инструментов Расстояние (Distance)
- •Более сложное вычисление расстояний можно моделировать, используя инструменты Путевого расстояния, которые могут накладывать
- •Инструменты вычисления Расстояний
- •Стоимостное расстояние
- •Пример Евклидова расстояния
- •Пример стоимостного расстояния
- •Пример стоимостного направления
- •Группа инструментов Извлечение (Extraction)
- •Инструменты Извлечение
- •Извлечь по
- •Пример извлечения по атрибуту
- •Пример извлечения по маске
- •Группа инструментов Генерализация (Generalization)
- •Инструменты Генерализация
- •Фильтр большинства
- •Пример аггрегирования
- •Пример удаления (сглаживания) границ
- •Пример фильтра большинства
- •Группа инструментов Грунтовые воды (Groundwater)
- •Инструменты Грунтовые воды
- •Группа инструментов Гидрология (Hydrology)
- •Инструменты Гидрологии
- •Локальное понижение
- •Пример Направление стока
- •Пример Суммарный сток
- •Группа инструментов Интерполяция (Interpolation)
- •Инструменты Интерполяции
- •Сплайн с
- •Интерполяция поверхности методом Кригинг
- •Группа инструментов Локальные (Local)
- •Инструменты Локальные
- •Частота больше чем
- •Пример вычисления локальной статистики
- •Группа инструментов Алгебра карт
- •Калькулятор растра
- •Примеры диалогового окна инструмента Калькулятор растра (Raster Calculator)
- •Группа инструментов Математические (Math)
- ••Общие (General). Cодержит инструменты для выполнения основных математических операций на растрах в следующих
- ••Тригонометрические (Trigonometric). Cодержит инструменты для тригонометрических вычислений в нескольких категориях: Регулярные (Regular), Обратные
- •Группа инструментов Многомерность (Multivariate)
- •Классификация обычно используется для сведения данных многоканальных изображений в один классифицированный растр, например,
- •Иструмент Описание
- •Группа инструментов Окрестность (Neighborhood)
- •При операциях с неперекрывающейся окрестностью окрестность создает блок ячеек, для которого выполняются вычисления.
- •Инструмент
- •Пример. Сумма в окне 3х3 пикселя.
- •Группа инструментов Создание растра (Raster Creation)
- •Инструмент Описание
- •Группа инструментов Переклассификация (Reclass)
- •Некоторые распространенные причины, по которым необходимо переклассифицировать данные, это
- •Инструмент
- •Пример. Справочная переклассификация
- •Группа инструментов Солнечное излучение (Solar Radiation)
- •Инструмент
- •Вычисление инсоляции (Вт∙час / м2)
- •Группа инструментов Поверхность (Surface)
- •Инструмент
- •Кривизна (
- •Пример. Вычисление экспозиции
- •Группа инструментов Зональные (Zonal)
- •Инструмент
- •Пример. Вычисление перекрестной таблицы площадей между двумя наборами данных
- •Пример. Зональная геометрия в таблицу (Zonal Geometry As Table)
- •Доступ к отдельным инструментам
- •СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
Группа инструментов Создание растра (Raster Creation)
Инструменты создания растра создают новые растры, в которых выходные значения основываются на постоянном значении, либо на статистическом распределении.
Существует два типа распределения: случайное или нормальное (гауссово).
OutRas = CreateRandomRaster()
OutRas = CreateConstantRaster(2) |
OutRas = CreateNormalRaster(1, 0 0 4 4) |
Инструмент Описание
Создать константный |
Создает растр константного значения в пределах |
растр (Create Constan |
экстента и размера ячейки окна анализа. |
t Raster) |
|
Создать нормальный |
Создает растр из произвольных значений с |
нормальным (гауссовым) распределением в пределах |
|
растр (Create Normal |
экстента и размера ячейки окна анализа. |
Raster) |
Создать произвольны |
Создает растр произвольных значений с плавающей |
й растр (Create Rando |
точкой от 0,0 до 1,0 в пределах экстента и размера |
m Raster) |
ячейки окна анализа. |
Группа инструментов Переклассификация (Reclass)
Переклассификация данных предполагает замену значений входных ячеек новыми выходными значениями.
Данные можно переклассифицировать несколькими способами:
•по индивидуальным значениям,
•по диапазону,
•по интервалам или областям или с использованием альтернативного значения.
Некоторые распространенные причины, по которым необходимо переклассифицировать данные, это
•Замена отдельных значений на основании новой информации
•Группировка определенных значений
•Приведение значений к общей шкале
•Присвоение определенным ячейкам значения NoData
•Присвоение значений ячейкам с NoData.
Инструмент |
Описание |
|
|
Создает новый растр с использованием |
|
Справочная перекодиро |
перекодировочных значений, хранящихся в поле в |
|
вка |
таблице входного растра. |
|
Переклассификация по |
Переклассифицирует (или меняет) значения входных |
|
ячеек растра с помощью файла переклассификации в |
||
ASCII-файлу |
||
формате ASCII. |
||
|
||
|
Переклассифицирует (или изменяет) значения |
|
Переклассификация по |
входных ячеек растра с помощью таблицы |
|
таблице |
переклассификации. |
|
Переклассификация |
Переклассифицирует (или меняет) значения растра. |
|
|
Разбивает или переклассифицирует диапазон |
|
Интервальная перекоди |
значений входных ячеек на зоны равных интервалов, |
|
ровка |
равных областей или по естественным границам. |
Пример. Справочная переклассификация
OutRas = Lookup(InRas1, "Category")
Группа инструментов Солнечное излучение (Solar Radiation)
Используя инструменты анализа солнечного излучения, можно вычислить уровни инсоляции (глобального, прямого и рассеянного излучения) географического района или определенных точек. Используя входную поверхность DEM, можно определить уровень солнечной энергии, получаемой поверхностью за определенный интервал времени.
Инструмент |
Описание |
|
|
Область солнечного излу |
Выводит поступающее солнечное излучение из |
чения (Area Solar Radiati |
поверхности растра. |
on) |
|
|
Вычисляет поступающее солнечное излучение для |
Точки солнечного излуче |
конкретных местоположений в классе точечных |
ния (Points Solar Radiatio |
объектов или таблице местоположений. |
n) |
|
|
Создает растровые представления полусферических |
Графики солнечного изл |
карт видимости, солнца и неба, которые |
используются в вычислениях прямого, рассеянного |
|
учения (Solar Radiation |
и совокупного солнечного излучения. |
Graphics) |
|
|
|
Вычисление инсоляции (Вт∙час / м2)
|
|
Местоположение 3 (выделено |
|
|
|
синим) имеет наибольшую |
|
Для максимального роста |
|
инсоляцию и может считаться |
|
|
лучшим местоположением для |
||
сельскохозяйственных культур, |
|
||
|
роста винограда на основе |
||
нужно определить, какое |
Значения солнечного |
||
этого критерия |
|||
местоположение будет иметь |
излучения, вычисленные для |
||
максимальное количество |
всей области |
|
|
солнечного освещения в течение |
|
|
|
вегетационного сезона |
|
|
Группа инструментов Поверхность (Surface)
Используя эти инструменты, можно получать новую информацию о наборе данных поверхности. Для каждой точки можно определить угол поверхности (уклон), направление с максимальным уклоном (экспозицию) или вторую производную поверхности (кривизну).
Также можно создать набор линейных данных, объекты которого будут соединять точки с одинаковой высотой (изолинии), создать рельеф с отмывкой, вычислить изменения объема между двумя поверхностями и определить видимость различных местоположений.