- •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!
Группа инструментов Извлечение (Extraction)
Инструменты извлечения позволяют извлечь (вырезать) поднабор ячеек по их пространственному положению или по их атрибутам. Можно задать пространственное положение различной формы, например, круг или полигон. Логический запрос к атрибутивным значениям также может использоваться для определения ячеек, которые должны быть извлечены.
Например, из растра поверхности можно извлечь все ячейки, значения высот которых превышает 100 метров.
Инструменты Извлечение
Инструмент |
Описание |
|
|
|
|
Извлечь по атрибутам |
Извлекает ячейки растра на основе логического |
|
(Extract by Attributes) |
запроса. |
|
|
|
|
Извлечь по |
|
|
окружности |
Извлекает ячейки растра по окружности. |
|
(Extract by Circle) |
|
|
|
|
|
Извлечь по маске |
Извлекает ячейки растра, соответствующие площади, |
|
(Extract by Mask) |
ограниченной маской. |
|
|
|
|
Извлечь по точкам |
Извлекает ячейки растра на основе набора |
|
(Extract by Points) |
координатных точек. |
|
|
|
|
Извлечь по полигону |
Извлекает ячейки растра по полигону. |
|
(Extract by Polygon) |
||
|
||
|
|
Извлечь по |
|
|
прямоугольнику |
Извлекает ячейки растра по прямоугольнику. |
|
(Extract by Rectangle) |
|
|
|
|
|
Инструмент Извлечь |
Извлекает значения ячеек в местоположениях, |
|
мультизначения в точки |
заданных в классе точечных объектов, из одного или |
|
(Extract Multi Values to |
нескольких растров и записывает значения в таблицу |
|
Points) |
атрибутов класса точечных объектов. |
|
|
|
|
Извлечь значения в |
Извлекает значения ячеек растра на основе набора |
|
точки |
||
точечных объектов и записывает значения в таблицу |
||
(Extract Values to |
||
атрибутов выходного класса объектов. |
||
Points) |
||
|
||
|
Создает таблицу, которая содержит значения ячеек |
|
Инструмент Образец |
растра, или набора растров, для определенных |
|
(Sample) |
местоположений. Местоположения определяются |
|
|
ячейками растра или набором точек. |
|
|
|
Пример извлечения по атрибуту
OutRas = Select(InRas1, «Value >= 2»)
Пример извлечения по маске
OutRas = ExtractByMask(InRas1, InRas2)
Группа инструментов Генерализация (Generalization)
Иногда набор растровых данных содержит ошибочные или несоответствующие выполняемому анализу данные, либо данные, более детализированные, чем это необходимо. Инструменты генерализации помогают определить такие области и автоматизировать присвоение более достоверных значений ячейкам, образующим эти области.
Например, если набор растровых данных был получен по результатам классификации спутникового изображения, он может содержать множество небольших, изолированных областей, которые классифицированы неверно. Используя инструменты генерализации, можно выполнять очистку данных.
Инструменты Генерализация
Инструмент |
Описание |
|
|
|
Создает версию растра уменьшенного разрешения. |
Инструмент |
Каждая выходная ячейка содержит Сумму (Sum), |
Агрегирование |
Минимум (Minimum), Максимум (Maximum), Среднее |
(Aggregate) |
(Mean) или Медиану (Median) входных ячеек, которые |
|
попадают в пределы экстента этой ячейки. |
|
|
Удаление границ |
Сглаживает границу между зонами путем растяжения и |
(Boundary Clean) |
сокращения границы. |
|
|
Расширение границ |
Растягивает (расширяет) выбранные зоны на заданное |
(Expand) |
количество ячеек. |
|
|
Фильтр большинства |
Заменяет ячейки на растре, основываясь на значении |
|
(Majority Filter) |
большинства смежных с ними соседних ячеек. |
|
|
|
|
Отсечение (Nibble) |
Заменяет ячейки растра в соответствии с маской из |
|
значений ближайших соседних ячеек. |
||
|
||
|
|
|
|
Для каждой ячейки в выходных данных записывается |
|
Группировка (Region |
принадлежность соответствующему региону, которому |
|
Group) |
принадлежит эта ячейка. Каждому региону |
|
|
присваивается уникальный номер. |
|
|
|
|
Инструмент |
Сокращает выбранные зоны на заданное число ячеек, |
|
замещая их значением ячеек, наиболее частым в |
||
Сокращение (Shrink) |
||
|
окрестности. |
|
|
|
|
|
Делает линейные объекты растра более тонкими путем |
|
Утончение (Thin) |
сокращения количества ячеек, представляющих ширину |
|
|
объектов. |
|
|
|
Пример аггрегирования
OutRas = Aggregate(InRas1, 3, Max, Expand, Data)
Пример удаления (сглаживания) границ
OutRas = BoundaryClean(InRas1)