- •Геоинформационные системы в географии
- •Лекция 6 Дополнительный модуль
- •План лекции
- •Введение
- •Предназначение модуля
- •Получение новой информации из существующих данных с помощью модуля
- •Поиск подходящего местоположения
- •На рисунке наиболее подходящие участки выделены зеленым цветом,
- •Вычисление расстояния и анализ стоимости перемещения по пути
- •Нахождение оптимального пути между двумя местоположениями
- •Проведение статистического анализа на локальном уровне, на уровне окрестности или зональном
- •Интерполяция значений для изучения областей на основе образцов
- •Интерполяция данных опорных точек в непрерывную растровую поверхность
- •Очистка данных для последующего анализа или отображения
- •Перечисленные выше задачи – это только часть примеров анализа, который можно выполнять с
- •Подключение модуля
- •По умолчанию интерактивная панель инструментов Spatial Analyst автоматически не добавляется в ваш сеанс
- •Базовая терминология
- •Анализ на основе ячеек
- •Ячейка
- •Алгебра карт
- •NoData
- •Растр
- •Пространственный анализ
- •Функциональные возможности набора инструментов
- •Функциональность дополнительного модуля ArcGIS Spatial Analyst представлена большим числом инструментов геообработки. Возможно использовать
- •Группы инструментов Spatial Analyst
- •Группа инструментов Условия (Conditional)
- •Инструменты Условия
- •Группа инструментов Плотность (Density)
- •Инструменты Плотность
- •Пример поверхности плотности
- •Группа инструментов Расстояние (Distance)
- •Более сложное вычисление расстояний можно моделировать, используя инструменты Путевого расстояния, которые могут накладывать
- •Инструменты вычисления Расстояний
- •Стоимостное расстояние
- •Пример Евклидова расстояния
- •Пример стоимостного расстояния
- •Пример стоимостного направления
- •Группа инструментов Извлечение (Extraction)
- •Инструменты Извлечение
- •Извлечь по
- •Пример извлечения по атрибуту
- •Пример извлечения по маске
- •Группа инструментов Генерализация (Generalization)
- •Инструменты Генерализация
- •Фильтр большинства
- •Пример аггрегирования
- •Пример удаления (сглаживания) границ
- •Пример фильтра большинства
- •Группа инструментов Грунтовые воды (Groundwater)
- •Инструменты Грунтовые воды
- •Группа инструментов Гидрология (Hydrology)
- •Инструменты Гидрологии
- •Локальное понижение
- •Пример Направление стока
- •Пример Суммарный сток
- •Группа инструментов Интерполяция (Interpolation)
- •Инструменты Интерполяции
- •Сплайн с
- •Интерполяция поверхности методом Кригинг
- •Группа инструментов Локальные (Local)
- •Инструменты Локальные
- •Частота больше чем
- •Пример вычисления локальной статистики
- •Группа инструментов Алгебра карт
- •Калькулятор растра
- •Примеры диалогового окна инструмента Калькулятор растра (Raster Calculator)
- •Группа инструментов Математические (Math)
- ••Общие (General). Cодержит инструменты для выполнения основных математических операций на растрах в следующих
- ••Тригонометрические (Trigonometric). Cодержит инструменты для тригонометрических вычислений в нескольких категориях: Регулярные (Regular), Обратные
- •Группа инструментов Многомерность (Multivariate)
- •Классификация обычно используется для сведения данных многоканальных изображений в один классифицированный растр, например,
- •Иструмент Описание
- •Группа инструментов Окрестность (Neighborhood)
- •При операциях с неперекрывающейся окрестностью окрестность создает блок ячеек, для которого выполняются вычисления.
- •Инструмент
- •Пример. Сумма в окне 3х3 пикселя.
- •Группа инструментов Создание растра (Raster Creation)
- •Инструмент Описание
- •Группа инструментов Переклассификация (Reclass)
- •Некоторые распространенные причины, по которым необходимо переклассифицировать данные, это
- •Инструмент
- •Пример. Справочная переклассификация
- •Группа инструментов Солнечное излучение (Solar Radiation)
- •Инструмент
- •Вычисление инсоляции (Вт∙час / м2)
- •Группа инструментов Поверхность (Surface)
- •Инструмент
- •Кривизна (
- •Пример. Вычисление экспозиции
- •Группа инструментов Зональные (Zonal)
- •Инструмент
- •Пример. Вычисление перекрестной таблицы площадей между двумя наборами данных
- •Пример. Зональная геометрия в таблицу (Zonal Geometry As Table)
- •Доступ к отдельным инструментам
- •СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
Проведение статистического анализа на локальном уровне, на уровне окрестности или зональном
Выполнение вычислений по ячейкам между несколькими растрам, например, вычисление средней урожайности за 10 лет. Изучение окрестности, например, вычисление видового разнообразия. Определение среднего значения по каждой зоне, например, средней высоты в лесной зоне.
Интерполяция значений для изучения областей на основе образцов
Измерение показателей в стратегически распределенных по поверхности опорных точках и прогнозирование значений, которые могут быть присвоены всем остальным местоположениям с помощью интерполяции.
Создание непрерывных растровых поверхностей на основе данных высот, загрязнений или зашумленности в отдельных точках.
Создание гидрологически корректной поверхности высот с помощью набора точечных данных по высотам и векторным изолиниям
Интерполяция данных опорных точек в непрерывную растровую поверхность
Очистка данных для последующего анализа или отображения
Очистка наборов растровых данных, содержащих ошибочные данные, не относящиеся к текущему анализу, или данные с более высокой детализацией, чем необходимо
Перечисленные выше задачи – это только часть примеров анализа, который можно выполнять с помощью дополнительного модуля ArcGIS Spatial Analyst.
Изучив доступную функциональность, вы сможете картографировать, моделировать и решать самые разнообразные пространственные задачи.
Подключение модуля
•Для подключения модуля из главного меню вызвать Настройка>Дополнительные модули.
•В появившемся списке отметить модуль Spatial Analyst/
•Закрыть диалоговое окно.
По умолчанию интерактивная панель инструментов Spatial Analyst автоматически не добавляется в ваш сеанс ArcGIS.
Чтобы сделать ее доступной, в Главном меню (Main menu) ArcMap, щелкните последовательно Настройка (Customize) > Панели инструментов (Toolbars) и выберите Spatial Analyst из открывшегося списка.
Базовая терминология
Анализ на основе ячеек
В анализе на основе ячеек, каждое местоположение является значением в наборе растровых данных, а различные инструменты генерируют выходной растр, основанный на применении различных математических, пространственных или алгоритмических правил к значениям входных ячеек.
Ячейка
Ячейка является наименьшей единицей информации растровых данных. Каждая ячейка отражает числовое значение некоторого измерения в соответствующих единицах в определенной точке поверхности земли. Значения могут отображать различные типы информации, например: Тематические данные – Землепользование, зонирование; Непрерывная информация – Высоты, поверхности концентраций; Пикселы изображений – Спутниковые снимки, аэрофотографии.
Обычно ячейки имеют квадратную форму. Площадь, которую отображает каждая ячейка, зависит от разрешения растра.
Значения ячеек также могут использоваться в качестве индекса, с которым могут быть ассоциированы другие атрибутивные значения, например, типы почв или классы растительности.