Упражнение 2: Решение специальных задач городского кадастра с использованием приложения Spatial Analyst
Функции приложения Spatial Analyst очень широки. Выделяют в основном три направления применения этого модуля:
1. Построение и анализ поверхности (построение поверхности, экспозиция, уклон, изолинии; отмывка рельефа, кривизна и видимость с применением запросов через Avenue).
2. Картирование расстояний (найти расстояние, картография близости, картирование по методу взвешенных расстояний, анализ пути с применением запросов через Avenue, функция плотности).
3. Локальные статистические функции (статистика по ячейкам, функции выбора по запросам к карте, анализ на основе математических функций, анализ соседства, функция переклассификации).
При наличии языка программирования Avenue и навыков работы с ним, возможно еще решение задач по гидрологии, изменение разрешения, геометрическое трансформирование и построение мозаики (для объединения космоснимков, уменьшения искажений в грид-теме, сдвиг реальных географических координат), чистка данных (сглаживание неровных краев зон растительности, полученных при аэрофотосъемке, уменьшение толщины линий дорог отсканированной карты):
1. Запустите Arc View.
2. Подгрузите модуль Spatial Analyst. Для этого в меню «Файл – Модули» в окне напротив Spatial Analyst поставить отметку. При этом в меню появится Analysis.
3. Откройте новый проект и сохраните его с вашим именем в каталоге ESRI/esridata.
4. Добавьте в ваш проект тему «Высоты» из этого же каталога.
5. Отобразите ее.
|
|
|
6. Откройте атрибутивную таблицу темы. Таблица включает в себя поле отметок.
7. По этим отметкам и будет строиться изображение поверхности земли. Это происходит с помощью команды «Interpolate Surface». Выбрав эту команду из меню «Analysis», вы увидите открывшееся окно, в котором необходимо указать экстент выходящей грид-темы, выходящий размер грида, размер ячейки, количество строчек и столбцов. В экстенте выходящего грида (Output grid extent) укажите размер экрана (Same as display). Все остальное оставьте без изменения.
8. В следующем появившемся окне поставьте метод создания новой поверхности – сплайн (Spline). Сплайн – это широко распространенный метод интерполяции, в котором используется условие минимальной кривизны поверхности, проведенной через входные точки. Этот метод является наилучшим для плавно изменяющихся поверхностей, таких как: рельеф, УГВ или концентрация загрязняющих веществ.
9. В поле классификации (Z Value field) поставьте название поля – «Отметки». Нажмите ОК. Автоматически построится грид-тема поверхности. Отобразите появившуюся тему.
10. Переместив тему вниз по легенде, можно увидеть точки, по которым строилась поверхность.
11. Вторая операция в анализе поверхности – построение проектных горизонталей.Делаем тему высоты активной. В меню «Analysis – Create Contours» выходной экстент темы и размер грида оставьте без изменения.
|
|
|
12. Далее в следующем окне укажите: метод – сплайнов, поле – отметки. В исходных параметрах контура введите интервал (Contour interval) 0.5, начальный отсчет контура (base contour) – номер горизонтали меньше на 1 вашей минимальной отметки высоты.
13. Теперь, при наличии грид-темы поверхности по высотам (Surface from высоты), можно построить карты уклона (Derive Slope) и экспозиции (Derive Aspect), сделать отмывку рельефа, которая используется для определения гипотетической освещенности поверхности, для определения продолжительности и интенсивности солнечного освещения.
14. Сделайте тему Surface активной (выпуклой) и из меню «Analysis» выберите «Построение карты уклона». Отобразите полученную тему. Чем светлее окраска вашей территории, тем более она плоская.
15. Следующая функция – Экспозиция определяет направление максимального уклона. Экспозиция представляется по сторонам света. 0 – север, 90 – восток, 180 – юг, 270 – запад. Отобразите полученную тему
16. Далее – отмывка рельефа. Анализ выполняется по существующей грид-теме. В нашем случае, это покрытие, построенное по отметкам. Делаем эту тему активной, из меню «Analysis» вызываем «Compute Hillshade». Появляется окно, в котором необходимо указать азимут, т.е. где находится источник излучения по отношению к грид-теме и высота (уклон или угол источника излучения над горизонтом).
|
|
|
Получите 2–3 слоя отмывки рельефа, варьируя азимутом и высотой. Картированиерасстояний.
17. Функция Найти расстояние (Find distance) определяет, насколько далеко каждая ячейка находится от ближайшей ячейки, содержащей источник. Выбрав при помощи инструмента «Запроса к карте» (Map Query) ячейки, которые удовлетворяют определенному критерию, вы можете преобразовывать карту расстояний в карту буферных зон. Например: сделав активной тему «Высоты», выбрав из меню «Analysis» команду «Найти расстояние», заполнив окно запроса, в котором нужно указать экстент получаемой темы, размер ячеек, вы получите построенную вокруг каждой точки карту расстояний.
18. Картография близости (Assign Рrохimitу). Близость определяется по линейному расстоянию. Выбрать тему «Высоты», и в меню «Analysis – Картографирование близости», в появившемся окне из предложенных полей, по которым может строиться карта, поставьте отметку. Этот пример просто используется для понятия механизма действия. Чаще на практике это применяется для построения карт близости, например: гидрантов к месту происшествия.
|
|
|
19. Следующая операция, выполняемая в Spatial Analyst, – построение гистограмм. Эта операция доступна только для грид-тем. Для построения диаграммы воспользуемся кнопкой построения диаграммы (верхний ряд вторая справа).
20. Самое главное при работе с грид-данными это не забыть их сохранить, иначе все ваши данные и весь ваш труд окажутся напрасными. Итак, в меню «Тема – Save Data Set» (Сохранить набор данных). Иначе при перезагрузке компьютера, даже иногда при сохранении проекта, грид-данные не сохраняются.
21. Еще одной возможностью в Spatial Analyst является переклассификация, например: сделали тему «Уклоны по высотам», получили 5 классов уклонов, а ваша задача – переклассифицировать их для пригодности в строительстве. Для этого в меню «Analysis – Reclassify» (Анализ – Реклассифицировать) в поле реклассификации выберите значение, команду «Классифицировать» (Classify...). В появившемся окне ставим необходимое число классов и тип интервалов (можете посмотреть, чем они отличаются). Закрываем это маленькое окошко – ОК. В окне «Реклассифицировать» в колонку таблицы «Новые значения» (New Value) можете вписать те значения, которые вам необходимы и которые лучше отражают суть ваших требований. Попробуйте поставить значения не по порядку, и ваша картинка абсолютно изменится.
22. И последняя операция, с которой мы познакомимся – это запрос к карте (Map Query) и вычисления по карте (Map Calculator) или картографические вычисления. Обе эти операции становятся доступными и необходимыми, когда есть достаточная база данных и появляется желание провести анализ. Вот тогда и возникает вопрос, а где районы с уклоном больше 15 и северной экспозицией? В этом случае нам необходим запрос к карте. Для этого «Analysis – Map Query». Появляется окно, в котором вы, как в обычном конструкторе запроса, формируете свой запрос, который может содержать все ваши точечные, линейные, полигональные темы и грид-данные. Второй инструмент вступает в работу, когда необходимо ранжировать карту пригодности по нескольким факторам, например: по доле потенциальных покупателей, по высокой плотности населения и по расстоянию от существующих магазинов. Чаще всего все эти темы строятся по одной весовой схеме, поэтому их можно комбинировать. В нашем случае мы воспользуемся тремя грид-темами по анализу рельефа. Оценим, какой же участок нам равно взвешенно подходит по всем параметрам. Но лучше для этого применять темы, которые уже были реклассифицированы с точки зрения пригодности или непригодности к строительству. Необходимо вызвать из меню «Analysis – Map Calculator» и в появившемся окне совершить обычные математические действия, т.е. сложить три переклассифицированные темы и затем эту сумму разделить на 3.
Контрольные вопросы:
1. Как присоединить приложение Spatial Analyst?
2. В каких направлениях применяют приложение Spatial Analyst?
3. Какие задачи решает приложение Spatial Analyst при построении и анализе поверхности?
4. Какие задачи решает приложение Spatial Analyst при картировании расстояний?
5. Какие задачи решает приложение Spatial Analyst при локальных статистических функциях?
Практическое занятие № 2
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 677; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!