- •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!
Сплайн с |
Интерполирует поверхность растра, используя барьеры, на |
|
основании набора точек с применением метода сплайна с |
||
барьерами (Spline |
||
минимизацией кривизны. Барьеры вводятся как |
||
with Barriers) |
полигональные или полилинейные объекты. |
|
|
Топо в растр (Topo Интерполирует гидрологически корректную растровую to Raster) поверхность по точечным, линейным и полигональным
данным.
Топо в растр по |
Интерполирует гидрологически корректную растровую |
параметрам (Topo |
поверхность по точечным, линейным и полигональным |
to Raster by File) |
данным, используя параметры, заданные в файле. |
Тренд (Trend) |
Интерполирует поверхность растра на основании значений |
|
в точках с использованием метода тренда. |
||
|
Интерполяция поверхности методом Кригинг
Группа инструментов Локальные (Local)
С помощью инструментов группы Локальные значение в каждой точке выходного растра определяется как функция от входных значений нескольких растров в этой же точке. Выходные значения могут быть статистически вычислены по входным или использоваться как идентификаторы уникальных комбинаций входных значений.
Например, используя серию растров, содержащих годовое количество осадков, можно вычислить среднее количество осадков за 10 лет или узнать, в какие годы количество осадков превышало 650 мм.
Инструменты Локальные
Инструмент |
Описание |
|
|
Вычисляет статистику по ячейкам на основании значений |
|
|
из нескольких растров. |
|
Статистика по |
Доступная статистика: Большинство (Majority), Максимум |
|
ячейкам (Cell |
(Maximum), Среднее (Mean), Медиана (Median), Минимум |
|
Statistics) |
(Minimum), Меньшинство (Minority), Диапазон (Range), |
|
|
Стандартное (среднеквадратическое) отклонение (STD), |
|
|
Сумма (Sum) и Разнообразие (Variety). |
|
Комбинировать |
Комбинирует несколько растров, так чтобы уникальное |
|
выходное значение присваивается каждой уникальной |
||
(Combine) |
||
комбинации входных значений. |
||
|
||
Равно частоте |
Оценивает по принципу «ячейка-за-ячейкой», во сколько |
|
(Equal To |
||
раз значения в наборе растров равны другому растру. |
||
Frequency) |
||
|
Частота больше чем |
Оценивает по принципу «ячейка-за-ячейкой», во сколько |
|
(Greater Than Frequency) |
раз набор растров больше, чем другой растр. |
|
Максимальное |
Определяет по принципу «ячейка-за-ячейкой» положение |
|
положение (Highest |
||
растра с максимальным значением в наборе растров. |
||
Position) |
||
|
||
Частота меньше чем |
Оценивает по принципу «ячейка-за-ячейкой», во сколько |
|
(Less Than Frequency) |
раз набор растров меньше, чем другой растр. |
|
Минимальное положение |
Определяет по принципу «ячейка-за-ячейкой» положение |
|
(Lowest Position) |
растра с минимальным значением в наборе растров. |
|
|
Определяет значение в списке аргументов, который |
|
Распространенность |
находится на определенном уровне распространенности |
|
по принципу «ячейка-за-ячейкой». Конкретный уровень |
||
(Popularity) |
||
распространенности (количество повторов каждого |
||
|
||
|
значения) задается первым аргументом. |
|
|
Значения из набора входных данных ранжируются по |
|
Ранг (Rank) |
принципу «ячейка-за-ячейкой!, и то, какие из них |
|
возвращаются, определяется значением входным растров |
||
|
||
|
ранга. |
Пример вычисления локальной статистики
OutRas = CellStatistics([InRas1, InRas2, InRas3], "SUM", "DATA")
Группа инструментов Алгебра карт
Алгебра карт (Map Algebra) - это способ выполнения пространственного анализа путем создания выражений на алгебраическом языке.
С помощью инструмента Калькулятор растра (Raster Calculator) можно создать и запустить выражения алгебры карт, которые выдают набор растровых данных.
Калькулятор растра
Примеры диалогового окна инструмента Калькулятор растра (Raster Calculator)
•("pop" > 150) & ("dist" > 10)
•(("reclass_rd_dist" * 3) + ("reclass_landuse" * 2) + "reclass_elev") /6.0
•("Band4" — "Band3") / Float("Band4" + "Band3")
•Con("elev" <= 3000, 1, 0)
•Con(IsNull("elev"),0, "elev")
•Con(("landuse1" == 1) & ("landuse2" == 5), "landuse1" + "landuse2", 99)
•Con(Raster('elev') != 0,'elev')
•(Con('elev', 'elev', "", "elev_feet <> 0")) + Raster("tree_height")
•Con("inRas" < 45,1, Con(("inRas" >= 45) & ("inRas" < 47),2, Con(("inRas" >= 47)&("inRas" < 49),3, Con("inRas" >= 49,4))))
Группа инструментов Математические (Math)
Полный набор математических операций, который можно использовать с растрами.
Позволяет выполнять арифметические действия и составлять логические выражения для вычисления значений входного растра.
Инструменты сгруппированы в четыре основные категории:
•Общие
•Логические
•Тригонометрические
•Побитовые