- •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!
Инструменты Плотность
Инструмент |
Описание |
|
|
|
|
|
Вычисляет величину (плотность) на единицу |
|
Плотность ядер (Kernel |
площади точеных или линейных объектов с |
|
использованием кернфункции для построения |
||
Density) |
||
поверхности из сглаженных конусов для каждой |
||
|
||
|
точки или полилинии. |
|
|
Вычисляет величину (плотность) на единицу |
|
Плотность линий (Line |
площади полилинейных объектов, которые |
|
Density) |
попадают в пределы заданного радиуса вокруг |
|
|
каждой ячейки. |
|
Плотность точек (Point |
Вычисляет количество точек на единицу площади, |
|
которые попадают в область соседства каждой |
||
Density) |
||
ячейки. |
||
|
Пример поверхности плотности
При объединении, значения населения ячеек равны сумме населения исходного точечного слоя.
Группа инструментов Расстояние (Distance)
Для анализа расстояния в дополнительном модуле Spatial Analyst используются в основном два метода: евклидово расстояние и стоимостное расстояние.
Инструмент Евклидово расстояние измеряет расстояние по прямой линии из каждой ячейки до ближайшей ячейки-источника; источник соответствует объекту интереса.
Инструменты Стоимостное расстояние (или расстояние с взвешенной стоимостью) расширяют возможности инструмента Евклидово расстояние, добавляя к нему фактор стоимости, определяемый как стоимость перемещения через любую отдельную ячейку.
Более сложное вычисление расстояний можно моделировать, используя инструменты Путевого расстояния, которые могут накладывать вертикальные и горизонтальные ограничения на передвижение. Также имеются инструменты для определения коридоров и маршрутов по поверхности.
Используя инструменты расстояния, можно, например, определить, что путь до точки назначения вокруг горного массива легче и быстрее, чем прямой путь через горы.
Инструменты вычисления Расстояний
Инструмент |
Описание |
|
|
|
|
Коридор |
Вычисляет сумму совокупной стоимости |
|
перемещения для двух входных растров |
||
(Corridor) |
||
суммарной стоимости перемещения. |
||
|
||
|
|
|
Распределение по стоимостному |
Вычисляет для каждой ячейки ближайший |
|
к ней источник, основываясь на |
||
расстоянию |
||
наименьшей совокупной стоимости |
||
(Cost Allocation) |
||
перемещения по поверхности стоимости. |
||
|
||
|
|
|
Стоимостное направление |
Определяет следующую ячейку на пути с |
|
наименьшей суммарной стоимостью до |
||
(Cost Back Link) |
||
ближайшего источника. |
||
|
||
|
|
Стоимостное расстояние |
Вычисляет наименьшую суммарную стоимость |
|
перемещения для каждой ячейки до ближайшего |
||
(Cost Distance) |
||
источника по поверхности стоимости. |
||
|
||
|
|
|
Оптимальный путь |
Вычисляет маршрут с наименьшей стоимостью |
|
перемещения из источника до объекта |
||
(Cost Path) |
||
назначения. |
||
|
||
|
|
|
Распределение по Евклидову |
Вычисляет для каждой ячейки ближайший |
|
расстоянию |
источник, определяемый по Евклидову |
|
(Euclidean Allocation) |
расстоянию. |
|
|
|
|
Евклидово направление |
Вычисляет, для каждой ячейки, направление, в |
|
(Euclidean Direction) |
градусах, до ближайшего источника. |
|
|
|
|
Евклидово расстояние |
Вычисляет, для каждой ячейки, направление, в |
|
(Euclidean Distance) |
градусах, до ближайшего источника. |
|
|
|
|
Вычисляет, для каждой ячейки, стоимостное расстояние с |
|
Путевое |
наименьшей совокупной стоимостью перемещения до |
|
расстояние |
ближайшего (в терминах стоимости) источника, с учетом |
|
(Path Distance) |
действительного расстояния по поверхности, а также |
|
|
горизонтального и вертикального факторов. |
|
|
|
|
Распределение по |
Вычисляет ближайший источник для каждой ячейки, |
|
путевому |
основываясь на наименьшей суммарной стоимости |
|
расстоянию |
перемещения по поверхности стоимости, вычисляемой с |
|
(Path Distance |
учетом истинного расстояния по поверхности, а также |
|
Allocation) |
горизонтального и вертикального факторов. |
|
|
|
|
Инструмент |
Определяет, для каждой ячейки, соседнюю ячейку, |
|
являющуюся следующей ячейкой на пути с наименьшей |
||
Путевое |
||
суммарной стоимостью перемещения до ближайшего (в |
||
направление |
||
терминах стоимости) источника, с учетом действительного |
||
(Path Distance Back |
||
расстояния по поверхности, а также горизонтального и |
||
Link) |
вертикального факторов. |
|
|
||
|
|
Пример Евклидова расстояния
Euc_Dist = EucDistance(Source_Ras)
Пример стоимостного расстояния
Cost_Dist = CostDistance(Source_Ras, Cost_Ras)
Пример стоимостного направления
Cost_BackLink = CostBacklink(Source_Ras, Cost_Ras)
1 – восток, 2 – юго-восток, 3 – юг, 4 – юго-запад, 5 – запад, 6 – северо-запад, 7 – север, 8 – северо-восток.