Построение модели GRID
Построение грид - моделей поверхностей осуществляется на основе интерполяции нерегулярног набора данных с помощью дополнительных модулей 3D Analyst и Spatial Analyst.
интерполяция
Точечный набор известных |
Растр, интерполированный по точкам |
значений |
|
Методы интерполяции
В методах интерполяции ОВР и сплайн можно учесть положение разрывных
Минимальной кривизны нарушений с вертикальной плоскостью смещения с помощью задания барьеров (линий 2D).
Полиномиальной регрессии
Метод интерполяции Топо в 
растр
Метод Топо в растр интерполирует гидрологически корректную растровую поверхность по
точечным, линейным и полигональным данным.
Векторные входные данные:
Высоты точек (PointElevation) — класс точечных объектов
Изолинии (Contour) — класс линейных объектов,
Локальные понижения (Sink) — класс точечных объектов,
Водотоки (Stream) — класс линейных объектов,
Граница (Boundary) — класс полигональных объектов,
Озера (Lake) — класс полигональных объектов,
Обрывы (Cliff) — класс линейных объектов,
Исключения (Exclusion) — класс полигональных объектов, 
Берег (Coast) — класс полигональных объектов.
Должны иметь поле, содержащее значения отметок поверхности
Grid-модель по методу ОВР |
Grid-модель по методу Топо в растр |
Гидрологическое моделирование
Наборправлениеинструментовстока«Гидрология»(FLOWDIRECTION)
определяет направление уклона поверхности (или направление водного потока).
Суммарный сток (FLOWACCUMULATION)
рассчитывает кумулятивный поток в каждую ячейку растра. Полученный грид используется для создания растровой модели сети поверхностных водотоков путем применения порогового значения для выбора ячеек с высоким суммарным стоком.
Порядок водотоков (STREAMORDER)
определяет порядок водных потоков по правилу Р.Е. Хортона.
Алгоритм анализа
Дополнительный модуль
Geostatistical Analyst 
ArcGIS Geostatistical Analyst Extension предназначен для построения GRID – моделей поверхностей с помощью геостатистических и детерминированных методов интерполяции.
Преимущество модуля
Модуль позволяет осуществить объективный выбор метода и параметров интерполяции, также оценить качество созданной модели поверхности.
Как известно, не существует такого метода интерполяции, который подходил бы ко всем ситуациям. У всех есть достоинства и недостатки. Выбор определенного метода интерполяции зависит от особенностей входных данных, требуемого типа итоговой поверхности и уровня
допустимых ошибок оценки величин. Для выбора оптимального метода необходимо :
оценить входные данные с точки зрения пространственного распределения точек измерения и предположить, какой характер носит распределение моделируемой величины;
попробовать несколько методов интерполяции;сравнить результаты построения модели и определить оптимальный
Модульметодс стоит. из 3 основных компонентов:
1.набора графиков для исследовательского анализа пространственных данных (ESDA);
2.мастера операций геостатистики Geostatistical Wizard;
3.набора инструментов для анализа создаваемых поверхностей.
1. Анализ характера распределения пространственных данных. Данные инструменты позволяют выбрать наиболее подходящий метод и параметры для модели интерполяции.
|
|
|
Инструменты для |
|
|
|
исследования |
Инструменты для исследования |
отношений между двумя |
||
одного набора данных |
|
наборами данных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Geostatistical Wizard — это динамический набор страниц, которые разработаны с целью последовательного выполнения процесса построения модели интерполяции и оценки ее качества.
Результат построения
В результате построения в мастере Geostatistical Wizard создаются:
карта прогнозированных значений поверхности;
карта стандартной ошибки прогнозирования;
карта квантилей; 
карта вероятности прогноза.
Каждая карта сохраняется в ArcGIS в формате геостатистического слоя, представляющего собой оверлей растровых и векторных данных.
Карта прогнозированных значений поверхности
3. Анализ создаваемых моделей поверхностей
Анализ моделей осуществляется 2 способами:
инструментом Перекрестная проверка (Cross Validation), который используется для всех методов интерполяции в мастере Geostatistical Wizard.
При перекрестной проверке пропускается точка измерений и рассчитывается значение в этом местоположении, используя остальные точки. Затем выполняется сравнение интерполируемого и фактического значений в месте пропущенной точки.
с помощью сравнения проинтерполированных значений с измерениями, которые не использовались для построения модели интерполяции. Для этого исходный набор данных инструментом Поднабор пространственных объектов (Subset Features) делится на две части. Одна часть может использоваться для построения модели и создания поверхности, а другая - для сравнения и проверки выходной поверхности.
Операции над грид - моделями
С помощью инструментов дополнительного модуля Spatial Analyst можно осуществлять различные операции над грид – моделями поверхностей. Наибольшее применение получил Растровый калькулятор.
Инструменты Spatial Analyst < Алгебра карт < Растровый калькулятор
В калькуляторе растров имеется три группы математических операторов для работы с растрами: арифметические, Булевы и операторы отношений.
Палеоструктурный анализ |
- |
Кровля |
ассельского яруса |
> (уровень-1980 = ВНК)
|
= |
|
Поверхность фундамент |
Поверхность фундамента |
на конец ассельского века |
|
|
Анализ морфологии поверхностей |
TIN модель |
Анализ морфологии триангуляционных и grid моделей |
поверхностей можно осуществить с помощью инструментов |
|
|
3D Analyst. |
Рельеф
Уклон
Грид - модель |
|
Карта изолиний |
Экспозиция
Способы представления