Plan prezentacji. Zarządzanie regionem: rozciągłość przestrzenna i

Transkrypt

1 Analizy rastrowe

2 Plan prezentacji Zarządzanie regionem: rozciągłość przestrzenna i rozdzielczość Konwersja typów danych: wektor do rastra Statystyki przestrzenne obliczanie powierzchni, struktury użytkowania terenu Generalizacja, reklasyfikacja informacji na warstwie rastrowej Tworzenie nowych informacji na bazie istniejących warstw rastrowych: strefy buforowe nachylenie i ekspozycja stoków linia maksymalnego zasięgu widzenia

3 Dane rastrowe Model rastrowy wykorzystuje do reprezentacji obiektów macierz elementów, zwanych komórkami (oczkami) rastra (kwadraty, prostokąty itp.). Jest to tablica wartości przypisanych regularnym oczkom siatki (GRID).

4 Dane rastrowe Naturalny format przedstawiania danych ciągłych Dane nieciągłe:

5 Rozdzielczość Kluczowa przy pracy z danymi rastrowymi wekto r 5 m 25 m 50 m

6 Rastry w GIS GRASS każda warstwa w bazie danych ma swoją rozdzielczość i rozciągłość przestrzenną nowo tworzone warstwy (wyniki działania narzędzi analitycznych) mają rozdzielczość i rozciągłość przestrzenną taką, jaką definiuje bieżący region warstwy wejściowe do analizy nie zmieniają swojej rozdzielczości po jej wykonaniu są reinterpolowanew locie i dopasowywane do ustawień regionu bieżącego

7 r.info pozwala uzyskać podstawowe informacje o warstwie rastrowej: jaką przestrzeń zajmuje (skrajne współrzędne) jaką ma rozdzielczość jaki jest zakres zmienności danych przechowywanych na warstwie (min i max)

8

9

10 g.region zarządzanie regionem bieżącym

11 Zmiana regionu bieżącego polecenie: g.region pozwala: wyświetlić bieżące ustawienia zdefiniować obszar pracy (przestrzeń) zdefiniować rozdzielczość ważne dla pracy z danymi rastrowymi region można zdefiniować: podając skrajne współrzędne samemu (paluchami, z klawiatury) dopasowując go do skrajnych współrzędnych wskazanej warstwy rastrowej lub wektorowej

12 odwzorowanie skrajne współrzędne rozdzielczość liczba wierszy, kolumn i gridów

13 Zmiana regionu zmiana regionu na podstawie wybranej warstwy, np. rastrowej zmiana rozdzielczości dopasowanie skrajnych współrzędnych rozdzielczość całkowitoliczbowa

14 Po zmianie konieczna aktualizacja ustawień monitora graficznego

15 Skutek zmiany rozdzielczości 500 m 5000 m

16 Skutek zmiany rozdzielczości 500 m m

17 Konwersja wektorów na raster

18 Konwersja wektor -raster wynikiem jest nowa warstwa rastrowa parametry przestrzenne warstwy wynikowej określa region bieżący (rozdzielczość i rozciągłość przestrzenną) wynikowy raster może przechowywać tylko jeden atrybut liczbowy użytkownik decyduje o tym, który

19

20 v.to.rast polecenie: v.to.rast input=wektor output=raster use=jaki_atrybut col=kolumna

21 v.to.rast parametr attrpozwala na konwersję: przez numer kategorii (cat) wszystkie rastry tworzące na źródłowej warstwie jeden obiekt wektorowy, mają przypisany jego numer kategorii przez atrybut z tabeli (attr) tylko liczbowy, konieczne wskazanie, w której kolumnie się znajduje przez stałą liczbę (val) wszystkie obiekty poddane konwersji mają przypisaną stałą, wskazaną przez użytkownika wartość

22 Zadanie Przekonwertować warstwę powds na warstwę rastrową o nazwie powds_cat. Jako atrybut wykorzystać numer kategorii.

23

24 Zweryfikuj wynik, korzystając z narzędzia zapytanie Wynik

25 Zadanie Przekonwertować warstwę powds na warstwę rastrową o nazwie powds_gestosc. Jako atrybut wykorzystać informację o gęstości zaludnienia.

26

27 Konwersja przez CAT Przydatna, gdy po konwersji chcemy mieć ciągle możliwość jednoznacznego określenia wszystkich obiektów (np. powiatów) i obliczenia różnych statystyk przestrzennych, np: powierzchni, maksymalnej, minimalnej lub średniej wysokości struktury użytkowania terenu

28 Zadanie Z warstwy wektorowej rzekids wybrać za pomocą zapytania SQL rzekę Kaczawę i zapamiętać ją jako nową warstwę. Przekonwertować warstwę wektorową Kaczawa na warstwę rastrową o tej samej nazwie. Wynikowym rastrom (rzeka Kaczawa) przypisz liczbę 1. Wyświetl wynik

29 Konwersja przez VAL Przydatna gdy potrzebujemy wyłącznie wskazania: jest obiekt w danym miejscu (wartość rastra określona przez VAL) lub nie ma (wielkość null) Zastosowanie np. przygotowanie warstwy bazowej do wykreślenia stref buforowych

30 Analizy rastrowe statystyki przestrzenne, reklasyfikacja, strefy buforowe, nachylenie i ekspozycja stoków

31 Statystyki przestrzenne polecenie r.report w oparciu o jedną warstwę rastrową jaką powierzchnię zajmują rastry danej kategorii na całej warstwie w oparciu o dwie i więcej warstw rastrowych jaką powierzchnię zajmują kategorie z warstwy B wewnątrz poszczególnych kategorii warstwy A

32 Zadanie Wyświetl warstwę rastrową uz W oparciu o warstwę uz, określ strukturę użytkowania gruntów w Polsce

33

34 r.report warstwa źródłowa jednostki: mi mile me metry k kilometry p - procent MoŜliwość zapisania wyniku do pliku (w katalogu domowym)

35 Poszczególne kategorie warstwy uz Powierzchnia poszczególnych kategorii

36 Zadanie Używając r.report oblicz, jaki procent powierzchni Polski stanowią lasy?

37 r.report procent i null value poprawna odpowiedź

38 Statystyki w oparciu o więcej niż jedną polecenie: r.report warstwę rastrową jak w poszczególnych kategoriach warstwy A zmienia się cecha z warstwy B? cel: uzyskanie opisowej (sumarycznej) informacji dla dwóch lub więcej warstw rastrowych

39 Zadanie Przedstawić strukturę użytkowania terenu (warstwa uz; warstwa B) w powiatach województwa dolnośląskiego (powds_cat; warstwa A)

40 Kategoria warstwy A identfikator powiaty Struktura uŝytkowania gruntów (wg uz) w powiecie nr 1 Powiat 1 i warstwa uz

41 reklasyfikacja generalizacja informacji

42 Reklasyfikacja polecenie: r.reclass cel: generalizacja informacji, pogrupowanie informacji z warstwy źródłowej składnia definiująca przedziały: ODthru DO= NROPIS wynik nowa warstwa rastrowa (technicznie niezupełnie!)

43 definicje przedziałów

44 Zadanie Na podstawie dem.500 wydziel klasy wysokości: 1: poniżej 100m 2: od 100 do 250 3: od 250 do 500 4: od 500 do 750 5: od 750 do : powyżej 1000

45 Weryfikacja wyniku Prawidłowa weryfikacja wymaga jednoczesnego zapytania o atrybuty: warstwy wejściowej (dem.500) wynikowej Możliwe do zrealizowania wyłącznie z poziomu linii komend: d.mon x0 d.rast dem.re d.what.rast map=dem.500,dem.re

46 Zadanie Jaką powierzchnię województwa dolnośląskiego zajmują obszary położone powyżej 1000m n.p.m? Jaki to procent powierzchni województwa?

47 Strefy buforowe

48 Strefy buforowe polecenie: r.buffer Strefy równoodległe od obiektów znajdujących się na warstwie rastrowej Obiekt na warstwie rastrowej każdy raster posiadający wartość numeryczną (nie null)

49 Zadanie Ustaw rozdzielczość regionu na 500 x 500m Wybierz rzekę Kaczawę z warstwy wektorowej rzeki1_2, wykonaj konwersję na raster Utwórz cztery strefy buforowe wokół rzeki o wielkości: 0.25, 1, 5 i 10km Wyświetl wynik, zapytaj o atrybuty

50

51 Poprawny wynik?

52 Wynik -interpretacja Jakie są automatycznie przypisane atrybuty do kolejnych stref buforowych? Od czego zależy minimalna szerokość strefy buforowej? Jakie może być praktyczne zastosowanie tego narzędzia?

53 Zadanie Wygenerować raport o strukturze użytkowania terenu dla kolejnych stref buforowych wyznaczonych wzdłuż rzeki Kaczawy (jako jednostkę wybrać %)

54 Nachylenie i ekspozycja stoków

55 r.slope.aspect narzędzie pozwala wyliczyć, na podstawie DEM: nachylenia i ekspozycje stoków pozostałe pochodne DEM

56 Zadanie Dla bieżącego regionu obliczyć nachylenia stoków i ekspozycje. Powtórzyć procedurę dla rozdzielczości 5000 m. Porównać wyniki. Informację o ekspozycji stoków zgeneralizować do czterech klas (N, E, S, W).

57

58 r.slope.aspect -opcje

59 Wynik -nachylenia

60 Ekspozycja -interpretacja N 90 S 180 E 360 S 270

61 Zadanie Wykonaj reklasyfikację ekspozycji, wyznacz cztery przedziały 90-stopniowe: N, S, W, i E

62 Zmiana kolorów warstw rastrowych

63 r.colors

64 Kolorowa ekspozycja

65 r.colors Wady: Mało zdefiniowanych tabeli kolorystycznych Brak wygodnego podglądu Zalety: Łatwość definiowania własnych skal barwnych

66 Zasięg widzenia

67 r.los Narzędzie wyznacza obszary (rastry), które mogą być widziane (nie są zasłonięte rzeźbą) przez obserwatora znajdującego się we wskazanym miejscu i na zdefiniowanej wysokości Informacja wejściowa: DEM Wynik nowa warstwa rastrowa

68 współrzędne punktu obserwacyjnego wysokość punktu obserwacyjnego ponad gruntem zasięg analizy ograniczenie programu; maksymalnie m

69 ZADANIE: Określić przybliŝone współrzędne szczytu ŚlęŜy. Uzyskać informację o powierzchni terenu w zasięgu pola widzenia obserwatora stojącego na wierzchołku góry (1.75 m) Jak zmieni się pole widzenia jeśli obserwator znajdzie się na wieŝy o wysokości 50 m.