Геофизические информационные системы. Пространственный анализ презентация

Содержание

ТЕМА №6. Пространственный анализ

Слайд 1ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ


Слайд 2ТЕМА №6.
Пространственный

анализ

Слайд 3 Анализ наложений
(оверлейные операции)


Слайд 4Некомпьютерный метод наложения
Параметр 1
Параметр 2
Параметр 3
Пример использования прозрачных пленок при ручном

выполнении процесса наложения. Более темные тона указывают на большую чувствительность среды к негативным факторам. При сложении (наложении) пленок чувствительность среды повышается с ростом числа перекрывающихся категорий.

Прозрачные пленки Ян МакХарга (Ian McHarg)


Слайд 5Растровое наложение
Алгоритмы сопоставления ячеек основаны на

матричной алгебре и обычно называются картографической алгеброй или алгеброй карт (map algebra).

Растровое наложение подразумевает сравнение (сопоставление) кодов ячеек двух или более растров, пространственное положение которых совпадает.

Экстент и пространственное разрешение всех входных растров должны быть одинаковыми.


Слайд 6 В ArcGIS растровое наложение реализовано с

помощью наборов инструментов дополнительного модуля Spatial Analyst:


Алгебра карт;

Зональные;

Локальные;

Наложение.


Слайд 7Калькулятор растра
В калькуляторе растров имеется три

группы математических операторов: Арифметические, Булевы и операторы отношений.

Слайд 8Арифметические операторы выполняют сложение, вычитание, умножение и деление двух или более

растров

Арифметические операторы : *, /, -, +.

-

=

Кровля
ассельского яруса

Поверхность фундамента

Палеоструктурная карта фундамента на конец ассельского века


Слайд 9Давление в 2004 году
Операторы отношений: =, >, =,

в 2002 году

>

=

P, атм


Слайд 10Булевы операторы применяют Булеву логику TRUE (ИСТИННО) или FALSE (ЛОЖНО) поячеечно

к входным растрам.

Выходной растр
[Inlayer1<> 0] & [Inlayer2<>0]

And (&): находит ячейки, значение которых в обоих входных растрах не «0».
На выходе значению TRUE соответствует 1, FALSE - 0.

Булевы операторы: And, Or, Xor, Not

Входной растр
[Inlayer1]

Входной растр
[Inlayer2]

1. Номинальная шкала данных

2. Количественная шкала данных


Слайд 11
Пример растрового наложения: вычислено разнообразие типов землепользования для

каждой ячейки за несколько лет. Зона, где разнообразие больше единицы (серый цвет) показывают районы, тип землепользования которых изменился за указанный период времени. В данном случае карты отражают рост застройки прилегающих к городу территорий.

Функция Статистика по ячейкам - это локальная функция, где значение каждой ячейки выходного растра является функцией от значений ячеек с тем же местоположением из входных растров.

Можно вычислить следующие статисти-ческие характеристики: большинство, максимум, среднее, медиана, минимум, меньшинство, диапазон, стандартное отклонение, сумма, разнообразие.

Статистика по ячейкам


Разнообразие >1


Застройка


Слайд 12Слой зон:
Определяет зоны (форму, значения и расположение).
Растр значений:
Содержит исходные зна-чения, используемые

для вычисления статистики по каждой зоне.

Входной слой зон:
в таблицу атрибутов
слоя зон может быть
добавлено поле, содер-жащее статистичес-кое значение по каждой зоне.

Зональная статистика

С помощью функции Зональной статистики можно вычислить статистические данные по каждой зоне в наборе данных по зонам на основании значений в другом наборе данных.

Функции зональной статистики работа-ют позонно; одно выходное значение вычисляется для всей зоны в растровом наборе данных.

Можно вычислить следующие статис-тические характерис-тики: большинство, максимум, среднее, медиана, минимум, меньшинство, диапа-зон, стандартное от-клонение, сумма, разнообразие.


Слайд 13Входной набор данных зон: зоны высот
Выходная таблица
Входной растр значений: виды растительности
Выходная

диаграмма

Пример входных и выходных данных зо-нальной статистики. На выходной диаграмме и в таблице показано разно-образие видов расти-тельности для каждой высотной зоны.
Наибольшее многообра-зие растительности на- блюдается в зонах в районе 2500 метров.



Слайд 14Учет влияния слоя
Накладывает несколько растров с использованием

общей шкалы измерений, при этом взвешивая каждый слой в соответствии с его значимостью.

Взвешенное наложение

Взвешенная сумма

Выполняет наложение нескольких растров, умножая каждый растр на заданный для него вес и складывая растры между собой.

Входные и выходные растры: целочисленные

Входные данные: любые растры

Выходные данные: растры с действительными значениями

Сумма весов: 100%


Слайд 15Взвешенное наложение
2*0.5+1*0.3+2*0.2=1+0.3+0.4=1.7≈2


Слайд 16Векторное наложение
Типы наложений:

Наложение САПР


Топологическое векторное наложение


Слайд 17Наложение САПР
Параметр 1
Параметр 2
Параметр 3
Пример использования прозрачных пленок при ручном выполнении

процесса наложения. Более темные тона указывают на большую чувствительность среды к негативным факторам. При сложении (наложении) пленок чувствительность среды повышается с ростом числа перекрывающихся категорий.

Слайд 18 Суть оверлейных операций заключается в

анализе двух и более разноименных и разнотипных по характеру локализации объектов слоев посредством наложения слоев и генерации производных объектов, возникающих при их геометрическом наслоении, с наследованием ими атрибутов исходных слоев.

Участки разработки

Геологическая карта

Участки разработки с учетом
геологического строения

+

=

Топологическое векторное наложение


Слайд 19



(2.3,1.8)
(3.5,2.7)
(3.2,4.3)
(1.8,4.2)
(1.5,3.3)
(2.2,2.7)
(2.5,3.4)
Векторное наложение «точка в полигоне»
Векторное наложение «линия в полигоне» и «полигон

в полигоне»




Слайд 20Векторное наложение в ArcGIS


Слайд 21
Методы наложения полигонов
Разбиение (Split)
Обновление (Update)
Идентичность (Identity)
Стирание (Erase)


Слайд 22Симметричная разность (Symmetrical Difference)
Объединение (Union)

В результате наложения создается 2 полигона

с идентичной геометрией. У одного атрибуты- A=2, B=“X” , у другого - A=1, B=“X”.


Объединение с промежутком


Слайд 23


Вырезание (Clip)
Вырезание полигоном объектов полигонального класса
Вырезание полигоном объектов линейного класса
Вырезание полигоном

объектов точечного класса

Слайд 24Пересечение (Intersect)

Входной класс 1
(Input 1)
Входной класс 2
(Input 2)
Выходные классы
(Output)
Результат пересечения: полигоны
Результат

пересечения: точки

Результат пересечения: линии

Полигональные

Линейные

Точечные



Слайд 25

Входные классы объектов: линии
Выходной класс объектов: точки
Входные классы объектов: линии
Выходной класс

объектов: линии

Входные классы объектов: точки
Выходной класс объектов: точки

Пересечение (Intersect)


Слайд 26Задача оптимального размещения объектов
Постановка задачи. Найти оптимальное место для размещения

обогатительной фабрики, отвечающее следующим условиям:
расстояние до рудника должно быть не более 12 км;
расстояние до реки должно быть не менее 1 км;
расстояние до населенного пункта должно быть не менее 3 км.

Входные данные:
town.shp - населенные пункты;
river.shp – объекты речной сети;
mining.shp – положение рудника
leachint_plant.shp – места предполагаемого размещения обогатительной фабрики.

Слайд 27Построение буферных зон


Слайд 28Стирание


Слайд 29Вырезание


Слайд 30О проблемах векторного наложения




Осколочные полигоны , созданные операцией наложения

При проверки топологии, пространственные объекты, находящиеся на расстоянии меньше кластерного допуска, совмещаются в один объект.

Кластерный допуск

До проверки топологии

После проверки топологии

Наложение с пересечением

Кластерный допуск


INPUT

OUTPUT

Полигон в момент времени Т1

Полигон в момент времени Т2

Наложение
полигонов


Результаты оцифровки космоснимков




Слайд 31ВЫВОДЫ:

Растровым наложениям свойствен недостаток пространственной точности, но при этом они обладают

высокой гибкостью и скоростью выполнения операций.
Результат векторного наложения может отличаться от растрового. В векторной системе могут неожиданно оказаться десятки и даже сотни мелких полигонов, особенно вдоль границ пересекающихся полигонов.
Для того, чтобы избежать проблемы возникновения осколочных полигонов в системе ArcGIS при определении параметров операций наложения задается параметр «Кластерный допуск».
Величина кластерного допуска оценивается исходя из точности входных данных. Обычно в качестве величины кластерного допуска выбирают величину на порядок ниже точности входных данных.
В общем случае растровое наложение более предпочтительно вследствие его вычислительной легкости.


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика