2. rastrové analýzy
DESCRIPTION
2. Rastrové analýzy. EKO/GKE. Scénář. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/1.jpg)
2. Rastrové analýzy
EKO/GKE
![Page 2: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/2.jpg)
Geografický IS
• Geografie - věda zabývající se studiem Zemského povrchu. Slovo geografie pochází z řeckých slov geo - Země, graphein - psát.
• Geografický informační systém je tedy informační systém pracující oproti klasickým informačním systémům navíc i s prostorovou složkou dat. Také lze říci, že je výkonným nástrojem geověd, tedy že metody těchto věd umožňuje efektivně implementovat v počítačovém prostředí.
![Page 3: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/3.jpg)
Geodata
![Page 4: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/4.jpg)
K čemu GIS?!
Dopravní odbor připravuje mapy cyklistických stezek.
Policie zkoumá míru kriminality.
Hydrologové monitorují kvalitu vody.
Telekomunikace hledají vhodné umístění pro vysílače.
Správa vodních zdrojů sleduje trasu vodních toků, aby zjistila zdroje znečištění.
![Page 5: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/5.jpg)
Prostorová data – pojem modelu
• Model – reprezentace určitého objektu nebo systému, pojatá z určitého úhlu pohledu.
• Model v GIS – zemský povrch• Úhel pohledu?
![Page 6: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/6.jpg)
Modely reprezentace prostorových dat
• Vektor• Rastr
![Page 7: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/7.jpg)
Vektorová reprezentace
![Page 8: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/8.jpg)
![Page 9: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/9.jpg)
Rastrová reprezentace Základním objektem i geometrickým
tvarem je buňka 2D pixel (picture x element) 3D voxel (volume x element)
Důležité oproti vektorové rep. je rozlišení rastru (velikost buňky)
Topologie daná implicitně rastrem (4 nebo 8 sousedních buněk)
![Page 10: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/10.jpg)
Vektor (pro a proti)
Jednoduché vyhledávání, úpravy a generalizace objektů a jejich atributů
Vysoká geometrická přesnost kvalitní grafika operace využívající topologii malý objem uložených dat přesné transformování
souřadnicových systémů
složitější datová struktura složitost výpočtů při
analytických operacích nevhodnost pro souvislé
povrchy vyšší nároky na software
Výhody Nevýhody
![Page 11: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/11.jpg)
Rastr (pro a proti)
jednoduchá datová struktura jednoduchá kombinace s
dalšími daty, např. DPZ jednoduché provedení
analytických operací relativní softwarová
nenáročnost
velké objemy uložených a spravovaných dat
nepřesnosti výpočtu délek a ploch
nevhodné pro analýzy sítí (liniové objekty obecně)
nekvalitní grafické výstupy žádná či nedostatečná
topologie transformace souřadného sys.
vede k nepřesnostem
Výhody Nevýhody
![Page 12: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/12.jpg)
Rastrová reprezentace - rozlišení
300 x 300 buněk 60 x 60 buněk
![Page 13: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/13.jpg)
Scénář• Představte si, že pracujete v USA ve městě Stowe (stát Vermont) a jste
odpovědný za regionální rozvoj. V posledních letech tu prudce vzrůstá počet populace, zejména vzhledem k nově přistěhovaným obyvatelům. Stávající kapacity škol přestávají stačit, bylo rozhodnuto, že bude postavena nová škola a vy máte určit optimální umístění vzhledem k stávajícímu i nově vznikajícímu osídlení.
• Vstupní vrstvy:
![Page 14: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/14.jpg)
![Page 15: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/15.jpg)
Výsledek
![Page 16: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/16.jpg)
Raster• K čemu?
– Spojité jevy• Teplota, srážky, acidifikace, výška• Vzdálenost k objektu, úrovně hluku
– Přestože nemají tvar – v každém místě mají svou specifickou hodnotu
Geoprocessing Jakákoliv GIS operace nad vstupními daty.
Překryv, průnik, výběr, rastrové operace, konverze … Příklad
Výšková data – vytvoření svažitosti, aspektu, stínování Konverze rastru na vektor a naopak
![Page 17: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/17.jpg)
Realizace geoprocessingu
• Můžete použít:– Dialog nástrojů– Příkazový řádek– Model– Skript
![Page 18: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/18.jpg)
Pomocí modelu
Adds output as layer
![Page 19: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/19.jpg)
Nástroj stínování (Hillshade)
• Vytváří z rastru stínovaný reliéf.• Zachycuje stíny, které vznikají dopadem
slunečních paprsků na proměnlivý terén• Na základě azimutu a výšky slunce osvětluje
povrch a vytváří pseudo3D efekt, který se hojně využívá v kartografii. Intenzita osvětlení odpovídá míře odraženého světla.
![Page 20: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/20.jpg)
Hillshade pomocí dialogu nástrojů
![Page 21: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/21.jpg)
Hillshade - výsledek
Elevation Data Hillshade Result
![Page 22: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/22.jpg)
Svažitost (SLOPE)
• Zachycuje svažitost terénu – ve stupních (0-90)– nebo procentech (0-100) – 45st. = 100%– Svažitost buňky je dána největší výškovou změnou
oproti 8 okolním pixelům• Spuštění přes příkazový řádek
– >>> import arcpy– >>> from arcpy import env– >>> from arcpy.sa import *– >>> outSlope=Slope("elevation_1","Degree")
![Page 23: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/23.jpg)
Reklasifikace
• Jde o proces reklasifikace hodnot nebo seznamu hodnot na nové hodnoty
• Jedním z důvodů je převedení určité kategorie, kterou nechceme v analýze uvažovat, na kategorii NoData
• Dalším důvodem pro použití reklasifikace bývá nastavení vah pro nejrůznější analýzy
![Page 24: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/24.jpg)
Reklasifikace spojitých dat
![Page 25: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/25.jpg)
Reclassify
![Page 26: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/26.jpg)
Reclassify
![Page 27: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/27.jpg)
Classification
![Page 28: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/28.jpg)
Raster kalkulátor
Vyhodnocení matematické operace buňku po buňce
![Page 29: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/29.jpg)
Příklad
Srážky-
Ztráty (Evaporace,
Infiltrace)=
Odtok5 22 3
2 43 3
7 65 6
-
=
![Page 30: 2. Rastrové analýzy](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062315/568161cf550346895dd1c18b/html5/thumbnails/30.jpg)
Rozhraní ArcMap
[snow100m] - 0.5 * [temp150m]