ПОБУДОВА БУФЕРНИХ ЗОН В MAPINFO

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»

ПОБУДОВА БУФЕРНИХ ЗОН В MAPINFO

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до лабораторної роботи з курсу «Основи комп’ютерної картографії» для студентів бакалаврського рівня підготовки спеціальності 6.080101 «Геодезія, картографія та землеустрій»

Розробка цього навчального матеріалу виконана за підтримки Програми Темпус Європейського Союзу в рамках спільного проекту: 511322- TEMPUS-1-2010-SE-JPCR Географічні інформаційні технології для сталого розвитку в Східних сусідніх країнах (GIDEC).

Ця публікація/матеріал відображає думку авторів, і Європейська комісія не відповідає за будь-яке використання наведеної в ньому інформації.

Затверджено на засіданні кафедри

фотограмметрії та геоінформатики Протокол №4(566) від 9.11. 2012 р.

Львів - 2013

1

Побудова буферних зон в MapInfo: Методичні вказівки до лабораторної роботи з курсу «Основи комп’ютерної картографії» для студентів бакалаврського рівня підготовки спеціальності 6.080101 «Геодезія, картографія та землеустрій»/Укл.: Б.В.Четверіков – Львів.

2

MINISTRY EDUCATION AND SCIENCE,

YOUTH AND SPORTS OF UKRAINE

CREATION OF BUFFER ZONES IN MAPINFO

METHODICAL INSTRUCTIONS

for laboratory work on the course " Basics of computer mapping" for bachelor level students of specialty 6.080101 "Geodesy, Cartography and Land Management"

Development of this teaching material has been supported by European Union’s

Tempus Programme through the joint project: 511322-TEMPUS-1-2010-SE- JPCR Geographic information technology for sustainable development in Eastern neighbouring countries (GIDEC).

This publication [communication] reflects the views only of the author, and the Commission cannot be held responsible for any use which may be made of the information contained therein.

Lviv - 2013

3

Лабораторну роботу «Побудова буферних зон в MapInfo» з курсу «Основи комп’ютерної картографії» студенти бакалаврського рівня підготовки спеціальності «Геодезія, картографія та землеустрій» виконують згідно з робочою програмою дисципліни у 8-му семестрі.

Мета роботи – сформувати вміння та навички аналізу даних на прикладі побудови буферних зон в програмному пакеті MapInfo 10 та розглянути можливість побудови буферів навколо різних елементів карти.

Для виконання лабораторної роботи студентам надаються контрольні запитання та векторні файли даних карти Львівської області.

У процесі виконання роботи студенти повинні засвоїти методику побудови буферних зон в програмному пакеті MapInfo та проаналізувати отримані результати.

1. ЗМІСТ ТА ОБСЯГ РОБОТИ

Робота складається з теоретичної і практичної частин. На повторення теоретичного матеріалу, який стосується роботи з растровими даними, заплановано 6 год. самостійної підготовки. На виконання експериментальних досліджень – 4 год. аудиторного часу.

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1.Що таке буферна зона?

2.Що таке еквідістанта?

3.Для яких елементів можна побудувати буферну зону?

4.Які дані використовуються для побудови буферних зон?

5.Які існують методи для розрахунку ширини буфера від границі об'єкта?

2. ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ

Буферна зона (buffer zone, buffer, corridor) – представляє собою полігональний шар, утворений шляхом розрахунку й побудови еквідістант, або еквідістантних ліній (equidistant line), рівновіддалених від безлічі точкових, лінійних або полігональних просторових об'єктів. Еквідістанта – це геометричне положення точок, віддалених від даної прямої на деяку відстань. Операція “буферизації” (buffering) застосовується, наприклад, з ціллю виділення трьохкілометрової прикордонної зони, 20-метрової смуги відчуження залізничної лінії і т.д. Буферна зона полігонального об'єкта може будуватися як зовні, так і всередині полігона. У випадку якщо відстані між об'єктами й еквідістантами ставляться у відповідність значення одного з їх атрибутів, говорять про “буферизацію зі зваженням” (weighed buffering).

4

У сучасних ГІС буферні зони створюються автоматично, причому побудувати їх можна навколо об'єктів будь-яких типів (рис.1).

Рис.1. Буферні зони побудовані навколо точкового, лінійного та полігонального елементів

Буферні зони – це можуть бути епідеміологічні зони, зони техногенних катастроф (розлив нафти, аварія на атомній станції), зони далекобійності різних радіотехнічних пристроїв і систем і т.д. Щоб створити буфер, потрібно задати радіус буфера, або у вигляді константи, або у вигляді колонки таблиці, або у вигляді вираження. Потім потрібно вказати число сегментів для буферної окружності. Радіус буфера визначає його розміри. Щоб буфер охоплював усі об'єкти, розташовані в межах 10 кілометрів по обидві сторони шосе, слід задати радіус буфера 10 кілометрів. Якщо в якості радіуса використовується вираження або дані з деякої колонки таблиці, то ГІС буде обчислювати радіус. Радіус можна задати як постійну величину (константу), а також використовувати значення з деякої колонки таблиці як значення радіуса. Наприклад, щоб створити навколо міст буферні зони, які відображали б чисельність їх населення, можна вибирати значення радіуса буфера з колонки “Населення”. Більше того, радіус буфера можна задавати у вигляді вираження. Допустимо, потрібно створити буфери навколо міст, що відображають щільність населення. Але в таблиці немає колонки, яка містила б значення щільності населення. У такому випадку треба задати радіус буфера вираженням, у якому буде обчислюватися щільність населення на підставі даних чисельності населення і площі міст. Число сегментів для буферної окружності визначає ступінь округлення (гладкість). Чим більше сегментів використовується для промальовування буферної окружності, тим більше рівень гладкості буферів. Разом з тим треба пам'ятати, що більша гладкість вимагає й більшого часу на створення буфера. Стандартне значення гладкості – 12 сегментів для повної окружності.

Будь-яка сучасна ГІС може розраховувати ширину буфера від границі об'єкта двома методами – для сферичних координат і для декартових координат. Сферичні обчислення вимірюють відстань на сферичній поверхні Землі. Це означає, що відстань від границі вихідного об'єкта до нового буферного об'єкта може змінюватися від вузла до вузла. Декартові обчислення відстаней проводяться на площині X–Y, на яку спроектовані дані. Можна створювати єдиний буфер навколо всіх обраних об'єктів або окремі буфери вколо кожного об'єкта. Здійснити буферизацію для декількох

5

об'єктів відразу можна двома способами. По-перше, можна створити єдиний буфер навколо всіх цих об'єктів. У цьому випадку слід пам'ятати, що ГІС вважає отриманий буфер єдиним об'єктом типу багатокутник. Якщо обрати один з буферних багатокутників, будуть обрані й усі інші. Іншим способом є створення окремих буферів для кожного з об'єктів.

3. КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН ВИКОНАННЯ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЇ ЧАСТИНИ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ

4. ПОБУДОВА БУФЕРНИХ ЗОН НАВКОЛО РІЗНИХ ТИПІВ ОБ’ЄКТІВ

Вихідні дані для виконання лабораторної роботи (рис.1):

векторний шар дорожньої мережі Львівської області в форматі *.tab; векторний шар населених пунктів Львівської області в форматі *.tab.

Рис.1. Векторна карта Львівської області

6

Послідовність виконання роботи:

4.1. Побудова буферних зон навколо лінійних об’єктів

Для побудови буферних зон навколо лінійних об’єктів використайте векторний шар доріг Львівської області (lvivska_roads)(рис.2).

Рис.2. Векторний шар доріг Львівської області

Відкрийте діалогове меню Упраление слоями за допомогою команди Карта-Управление слоями і зробіть шар доріг можливим для редагування поставивши галочку під відповідною піктограмою (рис.3).

Рис.3. Діалогове меню Управление слоями

7

За допомогою команди Карта-Буферные зоны побудуйте буфери санітарної зони навколо доріг з радіусом 10 метрів.

Для цього у діалоговому вікні Буферные зоны оберіть векторний шар доріг Львівської області і натисніть Далее (рис.4).

Рис.4. Діалогове меню Буферные зоны

У вікні створення нової таблиці поставте галочку навпроти опції

Показать картой, а структуру таблиці обкріть Как в таблице lvivska_roads

(рис.5).

Рис.5. Вікно створення нової таблиці

В діалоговому вікні створення структури таблиці залиште все без змін і натисніть кнопку Создать (рис.6).

Рис.6. Налаштування вікна створення структури таблиці

8

В блоці Радиус у полі Значение поставте значення 10, а у полі Единицы измерения вкажіть метри. Поле Сглаживание залиште за замовченням та оберіть функцію Буфер для каждого объекта (рис.7). За цими параметрами програма побудує буферну зону навколо кожної ділянки дорожньої мережі з радіусом 10 метрів (рис.8).

Рис.7. Вікно налаштування побудови буферних зон

Рис.8. Вікно дорожньої мережі Львівської області з побудованими буферними санітарними зонами

Проконтролюйте правильність побудови буферної зони. Оберіть з інструментальної панелі Операции інструмент Линейка і поміряйте діаметр збільшеного фрагменту буферної зони. У разі правильної побудови Ви маєте отримати значення діаметра 20 метрів (рис.9).

Рис.9. Перевірка правильності побудови буферних зон для лінійних об’єктів

9

4.2. Побудова буферних зон навколо точкових об’єктів

Для побудови буферних зон навколо точкових об’єктів використайте векторний шар lvivska_points (рис.10), та виконайте дії аналогічні до пункту 4.1.

Рис.10. Векторні шари об’єктів Львівської області з шаром точкових об’єктів, а саме позначенням населеного пункту Львів

Вданому випадку у блоці Радиус у полі Значение поставте значення 10, а

уполі Единицы измерения вкажіть кілометри. Поле Сглаживание залиште за замовченням та оберіть функцію Буфер для каждого объекта (рис.11). За цими параметрами програма побудує охоронну буферну зону навколо точкового елементу з радіусом 10 кілометрів (рис.12).

Рис.11. Вікно налаштування побудови буферної зони для точкового об’єкту

10