Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Прикладные геоинформационные системы / 150925 ГИС Лекция 3 ГИС-операции и ГИС-анализ.pptx
Скачиваний:
35
Добавлен:
11.11.2022
Размер:
2.13 Mб
Скачать

трехмерная визуализация поверхности, а также по значениям вертикальной компоненты картографических объектов (точек, линий, полилиний и полигонов). Функции настройки вида поверхности: выбор угла наклона, масштаба, способа отрисовки - отмывка, в виде «сеточной модели», рендеринг, настройка цвета и палитры, свойств отображения - коэффициентов рассеивания, отражения и прозрачности, определение точки фокуса, точки наблюдения и угла для отображения поверхности в перспективе;

арифметические операции с поверхностями. Эта функция позволяет выполнить простейшие операции над таблицами типа «поверхность»,

Модуль Spatial Analyst из ArcView GIS

Аналогичный модуль для работы с полями (грид-темами) в системе ArcView GIS называется Spatial Analyst. Прежде всего он позволяет преобразовывать любую из векторных тем ArcView GIS (включая темы в формате CAD) в растровый формат грид-темы, а затем использовать все доступные аналитические возможности грид-анализа:

создание поверхностей по этим темам,

буферизация пространственных объектов,

расчет близости точек пространства к тем или иным объектам и др.

Грид-темы могут быть также созданы из растровых изображений стандартных форматов.

Функции расстояний включают расчет как расстояния в метрике географического пространства, так и мер близости в других метриках (расстояние по дорогам, время движения, стоимость перевозок). По значениям мер близости пространство разделяется на отдельные зоны тяготения к тому или иному центру, например, зоны обслуживания населения поликлиниками.

Расчет расстояний от одной точки до другой можно осуществить с учетом стоимости передвижения в пространстве. Например, свое влияние в оценку расстояний могут вносить характеристики фунтов, почв, рельефа, что позволяет оценить затраты на прокладку дороги или других линейных сооружений.

Поверхности «стоимостей» по отдельным показателям могут быть объединены в суммарную поверхность оценки стоимости выполнения работ для выбора оптимальной (наиболее дешевой) стратегии.

Модуль позволяет моделировать поверхность по отдельным точечным данным, интерполировать изолинии, рассчитывая уклоны наклона и экспозиции склонов полученной поверхности. Функции построения изолиний позволяют интерполировать поверхность и строить изолинии по значениям в отдельных точках с использованием одного из четырех предлагаемых в ArcView GIS методов интерполяции:

ОВР - обратно взвешенных расстояний (средневзвешенных значений соседних точек по заданному числу соседей или в пределах указанного радиуса);

сплайн - создание поверхности с минимальной кривизной;

тренд - подбор наилучшей в смысле некоторого критерия функции с использованием всех входных точек из заданного класса функций, например полиномов заданного порядка. Обычно в качестве критерия выбора используется минимизация суммы квадратов отклонений построенной функции от исходных значений;

кригинг - многоступенчатый подбор математической функции для заданного числа точек или для точек в пределах заданного радиуса для распространения зависимостей на все точки.

В модуль включены разнообразные функции вычислений и анализа по грид-поверхностям. Функции этой группы позволяют проводить вычисления: уклонов, экспозиции склона, освещенности рельефа при регулируемых азимуте и высоте взгляда (отмывки), кривизны поверхности, а также определять зоны видимости из одной или нескольких точек наблюдения.

Любая из грид-тем может быть представлена в более удобном виде с помощью возможности классификации и переклассификации грид- тем. Для растровых слоев существует два типа классификации:

равноинтервальная или по стандартному отклонению от среднего. Количество классов задается пользователем. Можно провести переклассификацию в грид-теме или присвоение новых значений.

Любая из грид-тем может визуально получить объем за счет использования значений другой грид-темы (например, рельефа), в качестве показателя, который определяет высоту ячейки. Это полезно для наглядного отображения зависимостей между данными двух тем.

Особую группу представляют функции статистического анализа

грид-тем. Например, можно получить сведения о максимальном и минимальном значениях, а также о стандартном отклонении, что весьма полезно при выборе типа классификации и количества классов.

Для сравнения нескольких грид-тем имеются функции

поэлементных арифметических,

логических операций,

операций отношения, которые позволяют определить минимум, максимум, среднее, преобладающее значения.

Функции картографической алгебры позволяют производить расчеты значений ячеек по одной или нескольким грид-темам.

Математические операторы включают четыре группы:

арифметические (сложение, вычитание, умножение, деление значений грид-тем), логические (проверка значений на соответствие ИСТИНА или ЛОЖЬ), сравнительные (соответствие условию сравнения), бинарные (вычисления бинарных значений) действия. Кроме того, доступны логарифмические, специальные математические

(абсолютное значение, целочисленная часть и т.п.), тригонометрические (синус, косинус, тангенс и т.д.) и степенные функции.

С помощью этих функций можно, например, определять наиболее подходящие местоположения для различных объектов по сумме факторов, производить прогноз развития процессов, изменяющихся по установленным закономерностям

Имеются функции пространственного анализа грид-тем, например,

можно построить гистограммы распределения значений по ячейкам как по всей теме, так и в пределах произвольно обозначенного на карте района или по определенным зонам другого покрытия.

Например, можно подсчитать количество ячеек зоны затопления

(или их общую площадь), попадающих в различные виды землепользования (селитебная зона, сельскохозяйственные угодья, транспортные магистрали и т.д.), или проанализировать распределение ячеек разной загрязненности в селитебной или производственной зоне.

Вмодуле реализованы функции, позволяющие выполнять простые гидрологические расчеты, например, определение направления потока воды, попадающей в ячейку, выделение водосборов и построение дренажной сети разного порядка. Эти функции полезны, например, при оценке распространения загрязнения с поверхностными водами, оценке запасов воды и опасности наводнений.

Вэтом же модуле реализованы функции геометрической трансформации, предоставляющие возможности как простого смещения и поворота снимка, так и устранения некоторых погрешностей снимка путем полиномиальной трансформации. С помощью этих функций соседние снимки, например, могут быть подогнаны друг к другу и объединены в единый снимок с учетом зон перекрытия.