Systemy Informacji Przestrzennej

Adam Inglot
Adiunkt w Katedrze Geodezji
Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska, Politechnika Gdańska
adam.inglot@pg.edu.pl

2023-01-01, aktualizacja 2023-01-02

ciemne-jasne

Analiza danych rastrowych cz. 1

W reprezentacji rastrowej danych przestrzennych, przestrzeń podzielona jest na prostokątne (a w 99% przypadków na kwadratowe) pola podstawowe - komórki rastra (pixele). [@longley2006gis]. Uwaga - piksel jest najmniejszym elementem zdjęcia, a w przypadku danych przestrzennych piksel nazywamy komórką rastra ze względu na przypisanie zdjęciu georeferencji. Jedne z najczęściej spotykanych danych rastrowych są: zdjęcia lotnicze, zdjęcia satelitarne i numeryczne modele terenu.

Zmiana sposobu wyświetlania - symbolizacja

1. Przejdź do ArcGIS Pro.

2. Pobierz dane Numerycznego Modelu Terenu z geoportalu - dane dla terenu Politechniki Gdańskiej - 70932\_850478\_N-34-50-C-c-4-2. Jak nie pamiętasz zaglądnij do pierwszego ćwiczenia.

3. Dodaj dane do projektu. Jeżeli potrzebujesz zmienić ustawienia domyślnej symbolizacji rastra, możesz to wykonać w Project/Options/Raster and Imagery/Appearance.

4. Wskaż wprowadzone dane, przejdź do menu głównego, a następnie Appearance/Symbology.

Domyślnym sposobem symbolizacji danych rastrowych zmiennoprzecinkowych (wartości zapisane w komórkach rastra to liczba rzeczywista) jest funkcja rozciągania palety kolorów na zakres wartości rastra - stretch function. W tym sposobie symbolizacji mamy 6 typów: None, Minimum-Maximum, Percent Clip, Standard Deviation, Histogram Equalize, Custom - więcej informacji w dokumentacji ArcGIS.

5. Przejdź do okna Symbology, zmień sposób wyświetlania na Classify, metody klasyfikacji są ci już znane z skryptu Symbolizacja.

W ArcGIS narzędzia analizy rastrowej skupione są w skrzynce narzędziowej Spatial Analyst Tools. Posługiwanie się narzędziami z tej skrzynki wymaga licencji na rozszerzenie Spatial Analyst. Podczas tego ćwiczenia student zapozna się z podstawowymi narzędziami do obsługi danych rastrowych: Reclassify, Raster Calculator, Zonal Statistic i Geometry,

Wyznacz jaki jest obszar terenu w przedziale wysokości 30 - 60 metrów.

6. Wykonaj raster który będzie strefą obejmującą wartości od 30 metrów do 60. Wyszukaj i uruchom narzędzie Reclassify wprowadź przedział oraz zaznacz żeby pozostałe wartości były zapisane jako NoData.

7. Chcąc obliczyć powierzchnię należy skorzystać z narzędzi w skrzynce narzędziowej Zonal. Wartość pola powierzchni możemy uzyskać jako wartość obliczona i zapisana w tabeli - Zonal Statistics as Table lub Zonal Geometry as Table. Użyj narzędzia Zonal Statistics as Table i oblicz statystyki.

Narzędzie podało pole powierzchni w jednostkach układu (dla układu PL-92 jednostką podstawową są metry - dla powierzchni $m^2$), wartość pola powierzchni jest równa liczbie komórek rastra - rozdzielczość przestrzenna rastra to $1~m^2$.

Przeprowadź działanie narzędziami rastrowymi aby otrzymać NMT którego poziom 0 metrów jest na poziomie najniższa wartość dla budynku głównego PG.

8. Dodaj warstwę budynków do projektu, wybierz gmach główny PG i oblicz statystyki.

9. Przejdź do narzędzia Raster Calculator i odejmij minimalną wartość z statystyk od wartości na rastrze.

Zadanie - Oblicz o ile zmniejszy się powierzchnia jeziora gdy woda opadnie o 3 metry.

10. Dodaj dane morskie_oko_dem.tif do projektu a następnie zbliż okno projektu do zakresu danych.

11. Używając narzędzia Reclassify wykonaj raster z dwiema klasami.

12. Oblicz powierzchnie stref rastra Zonal Statistics as Table.

13. Oblicz sumę powierzchni, dodaj pole ProcArea typu Float i oblicz procent powierzchni.