Практическое занятие №3 Тема: Применение приложения Arc View — Spatial Analyst.

Цель работы: Изучить основные возможности применения приложения к программе Arc View Spatial Analyst с использованием задач Найти расстояние, запрос к карте, интерполировать поверхность, построение изолиний.

Упражнение 1: Определение оптимального места для нового банка

Являясь управляющим сети банков, вы хотите найти подходящие места для новых банков. Больше всего вас интересуют районы, удаленные от существующих банков, где проживает большое число населения. В этом упражнении вы создадите карту расстояний от банков и построите запрос по расстоянию и численности населения, чтобы определить лучшее местоположение для нового банка. Результаты будут преобразованы в шейп-файл и отображены вместе с другими данными.

В этой главе вы узнаете:

• Как строить запрос по нескольким наборам данных для создания новых данных.

• Как преобразовать грид-темы в шейп-файлы.

Загрузите данные в новый вид

1. Запустите Arc View и загрузите модуль Spatial Analyst (если это еще не сделано).

2. Откройте новый вид.

3. Установите в окне Свойства вида проекцию вида как Проекции карт штатов-1983, штат Джорджия (State Plane -1983, Georgia, West).

4. Добавьте в вид набор растровых данных popden из каталога spatial, входящего в каталог данных AVTUTOR. Набор данных popden является гридом плотности населения.

5. Добавьте к виду шейп-файл bank.shp из каталога spatial, входящего в каталог данных AVTUTOR

Картографические проекции и модуль Spatial Analyst

Вы можете «включить» проекцию вида, если векторные темы представлены в десятичных градусах. Проекция векторной темы строится сразу же и отображается в новой системе координат. С грид-темами так работать нельзя, так как создание проекции грид-темы - очень долгий процесс. Предполагается, что темы грид уже существуют в нужной проекции и не трансформируются. Это влияет на способ обработки векторных тем и грид-тем в процессе анализа.

Если векторные темы представлены в десятичных градусах и грид-темы представлены в координатах проекции, проекция вида должна быть установлена такой же, как и проекция темы грид Векторные темы будут преобразованы в координаты, в которых уже существует тема грид. Это даст вам возможность производить совместный векторно-растровый анализ. Любые шейп-файлы, созданные в процессе анализа, будут иметь координаты установленной проекции.

Если и векторная тема и грид-тема имеют одни и те же коорщнаты проекции, не устанавливайте проекцию для вида. Векторная тема и грид-тема должны соответствовать друг другу в виде. Любые шейп-файлы или наборы данных грид, созданные в процессе анализа, будут иметь координаты той же проекции.

Если и векторная тема, и грид-тема представлены в десятичных градусах, для выполнения анализа не устанавливайте проекцию для вида. Если проекция будет установлена, то векторная тема будет представлена в этой проекции, а грид-тема - нет. Это приведет к тому, что данные будут отображаться в разных местах, что сделает невозможным совместный векторно-растровый анализ. Любые шейп-файлы или наборы грид-данных, созданные в процессе анализа, будут представлены в десятичных градусах.

Выберите банки с высокими депозитами

Естественно, вы не хотите конкурировать со своими лучшими банками, поэтому выберите их, прежде чем создавать карту расстояний.

I. Щелкните на теме и отобразите ее.

2 Щелкните на кнопке «Конструктор 3aпpocoв»

3. Дважды щелкните на [Privat_dep] в списке Поля. Данное поле содержит значение депозитов для держателей частных счетов.

4. Щелкните на кнопке. Больше чем

5. Наберите10 000 000 в окне выражения.

6. Щелкните на кнопке «Новая выборка», затем закройте Конструктор запросов.

Отметьте, что изображение изменилось - теперь высвечиваются все выбранные банки.

Создайте карту расстояний от выбранных банков

1. Щелкните на теме Bank.shp, чтобы сделать ее активной.

2. Из меню Анализ выберите опцию «Найти расстояние».

3. Выберите Такой же как Popden и для Экстента расчетного грида, и для Размера ячейки расчетного грида, затем щелкните на ОК.

4. Отобразите вновь созданную тему.

Теперь у вас есть карта расстояний от всех точек темы до банков, размер частных инвестиций которых больше 10 миллионов долларов.

5. Переместите тему Bank.shp в верхнюю часть таблицы содержания, чтобы отобразить ее поверх темы Distance to Bank.shp.

Обратите внимание, что измерялось расстояние только до выбранных (подсвеченных желтым) банков.

Наложение карт и выполнение запроса по заданному условию

Вашей задачей является найти возможные места для новых банков, в окрестности которых высока плотность населения и поблизости нет других банков.

1. Отключите изображение всех тем и включите изображение темы Popden.

2 Из меню Анализ выберите «Запрос к карте». (Предварительно установив при помощи опции Параметры кодовой страницы в меню Файл стандартную кодировку 1251 для рабочего каталога).

3. Дважды щелкните на [Popden] в списке Слои в диалоговом окне Запрос к карте.

4. Щелкните на кнопке Больше чем. затем наберите 3000 в окне выражения. При помощи этого запроса вы найдете районы, плотность населения для которых превышает 3000 человек на квадратный километр;

5. Щелкните на кнопке AND

6. Дважды щелкните на [Distance to Bank.shp] в списке Слои.

7. Щелкните на кнопке Больше чем, затем наберите 500 в окне выражения. При помощи этого запроса Arc View найдет районы, отстоящие более чем на 500 метров от существующих банков.

8. Щелкните на кнопке «Вычислить», чтобы получить результат выражения. Отобразите вновь созданную тему.

Результатом является карта районов, которые удовлетворяют заданным условиям. Теперь мы ее усовершенствуем.

9. Вернемся к диалоговому окну Запрос к карте. Если вы уже закрыли его, щелкните на теме Map Query 1, чтобы сделать ее активной и выберите операцию Редактировать выражение темы (Edit Theme Expression) из меню Тема.

10. Отредактируйте выражение, изменив значение [Popden] на 5000. Будут выбраны районы, плотность населения которых превышает 5000 человек на квадратный километр.

11. Щелкните на кнопке «Вычислить» и отметьте изменения в изображении.

12. Закройте диалоговое окно Запрос к карте.

Вы построили карту районов, отстоящих более чем на 500 метров от существующих банков и имеющих плотность населения свыше 5000 человек на квадратный километр, т.е. в этих районах вы найдете достаточно клиентов для нового банка.

Преобразуйте результаты в шейп-файл

1. Щелкните на теме Map Query l, чтобы сделать ее активной.

2 Из меню Тема выберите опцию Преобразовать в шейп-файл.

3. Задайте имя и каталог для нового шейп-файла, затем щелкните на ОК в диалоговом окне «Преобразовать Map Query l».

4. Щелкните на Да, чтобы добавить шейп-файл как тему в вид.

Отобразите окончательный результат

1. Отобразите новую тему и вызовите Редактор легенды, дважды щелкнув на ее легенде.

2 В качестве Типа легенды выберите Уникальное значение, а в качестве Поля значений - Cridcode.

3. Щелкните на Символе, соответствующем Значению, равному 0, затем щелкните

на кнопке удаления в диалоговом окне «Редактор легенды».

4. Дважды щелкните на Символе, соответствующем Значению, равному 1, чтобы вызвать Палитру штриховок.

5. Выберите во второй строке средний образец иприховки."

6. Щелкните на кнопке Палитра цветов в верхней части окна, затем измените цвет переднего плана на умеренно красный, а цвет фона сделайте прозрачным. Закройте Палитру цветов.

7. Щелкните на Метке для Значения, равного 1 и измените ее на Новые банки (New Banks).

8. Щелкните на кнопке Применить в диалоговом окне Редактор легенды, затем закройте его.

9. Отключите изображение темы Map Query 1.

10. Добавьте к виду шейп-файл streets.shp из каталога spatial, находящегося в каталоге данных AVTUTOR и отобразите его. Затем в таблице содержания вида переместите его ниже темы, содержащей районы для новых банков.

Упражнение 2: Создание и анализ Данных о поверхности

Представим, что вам, как крупному фермеру, необходимо знание химического состава почв ваших полей для более оправданного внесения необходимых удобрений. Используя замеры в контрольных точках, вы будете строить поверхность содержания калия в почве. По этой поверхности вы построите изолинии, которые обозначат участки, нуждающиеся в дополнительном внесении калия в почву.

В этом разделе вы узнаете:

• Как преобразовать точечные измерения в непрерывную поверхность.

• Как создавать альтернативное представление поверхности, используя линии.

Загрузите данные в новый вид

1. Запустите ArcView и загрузите модуль Spatial Analyst, если это еще не сделано.

2 Откройте новый вид.

3. Добавьте в видшейп-файлы soilsamp.shp и thefarm.shp из каталога spatial, входящего в каталог данных AVTUTOR.

4. Отобразите тему Soilsamp.shp

Постройте поверхность содержания калия по данным замеров

Ваши почвенные данные представляютсобой замеры, произведенные в некоторых точках по всему полю. Вы хотите создать карту содержания калия в почве по этим точкам.

1. Щелкните на теме Soilsamp.shp, чтобы сделать ее активной.

2 Из меню Анализ выберите опцию «Интерполировать поверхность».

3. Измените Экстент расчетного грида на такой же как Thefarrn,shp, Число столбцов

на 100 затем щелкните на Ok в диалоговом окне Параметры расчетной грид - темы.

4. В диалоговом окне интерполировал, поверхность установите Метод (Method) на Сплайн, Поле значений Z (Z Value Field) на Soil_k, а затем щелкните на ОК.

5. Отобразите вновь созданную тему.

Каждая ячейка в результирующей грид-теме содержит значение, выражающее содержание калия в данной точке, рассчитанное на основании данных для окружающих сеточек.

Постройте изолинии для данной поверхности.

1. Щелкните на теме Surface from Soilsamp.shp, чтобы сделать ее активной.

2 Из меню Анализ выберите Построить изолинии. .

3. Измените Интервал между изолиниями на 100.

4. Щелкните на ОК в диалоговом окне Параметры изолинии.

5. Отобразите вновь созданную тему.

Теперь вы можете видеть содержание калия в почве поля и в виде поверхности, в виде набора изолиний. Если вы решили поддерживать уровень содержания калия на поле не ниже 300, можно воспользоваться опцией Запрос к карте в меню Анализ и выбрать все районы на поверхности, где содержание калия ниже 300. Так можно узнать, в каком месте содержание калия ниже, но не насколько оно ниже. По теме изолиний можно определить, насколько ниже заданного значения содержание калия для каждого района.

Контрольные вопросы:

1. Как выбрать банки с определенным депозитом?

2. Как найти расстояние между банками?

3. Для чего выполняют запрос к карте?

4. Как интерполировать поверхность?

5. Как построить изолинии?