153GS02 / 4. cvičení: Porovnání verzí
mBez shrnutí editace |
m →Úlohy |
||
(Není zobrazeno 15 mezilehlých verzí od stejného uživatele.) | |||
Řádek 1: | Řádek 1: | ||
{{GIS}} | {{GIS}} | ||
{{upravit}} | {{upravit}} | ||
{{Cvičení|153GS02|4| | {{Cvičení|153GS02|4|Mapová algebra, rastrový kalkulátor, tvorba a odvozování rastrových dat}} | ||
== Základní pojmy == | == Základní pojmy == | ||
Řádek 28: | Řádek 28: | ||
* Spatial Analyst {{bullet}} Zonal {{bullet}} Zonal Geometry | * Spatial Analyst {{bullet}} Zonal {{bullet}} Zonal Geometry | ||
* 3D Analyst {{bullet}} Functional Surface {{bullet}} Add Surface Information | * 3D Analyst {{bullet}} Functional Surface {{bullet}} Add Surface Information | ||
{{fig|arcgis-gis2-cv4|Řešení první úlohy čtvrtého cvičení GIS 2 v ArcGIS|size=640}} | {{fig|arcgis-gis2-cv4|Řešení první úlohy čtvrtého cvičení GIS 2 v ArcGIS|size=640}} | ||
Řádek 43: | Řádek 42: | ||
{{fig|grass-gis2-cv4|Řešení první úlohy čtvrtého cvičení GIS 2 v systému GRASS|size=640}} | {{fig|grass-gis2-cv4|Řešení první úlohy čtvrtého cvičení GIS 2 v systému GRASS|size=640}} | ||
== Úlohy == | == Úlohy == | ||
Řádek 57: | Řádek 54: | ||
* Souřadnice meteorologických stanic jsou uvedny ve WGS-84 (zeměpisná délka a šířka). | * Souřadnice meteorologických stanic jsou uvedny ve WGS-84 (zeměpisná délka a šířka). | ||
* Rastr interpolovaný z naměřených hodnot meteorologických stanic počítejte v prostorovém rozlišení 1km (pokud není uvedeno jinak) a v souřadnicovém systému S-JTSK. Rastr bude vždy ohraničen státní hranici ČR. | * Rastr interpolovaný z naměřených hodnot meteorologických stanic počítejte v prostorovém rozlišení 1km (pokud není uvedeno jinak) a v souřadnicovém systému S-JTSK. Rastr bude vždy ohraničen státní hranici ČR. | ||
{{GISUloha|1|Jaká je plocha území v ha s nadmořskou výškou mezi 500 a 700m|DigitalniModelReliefu|1 970 760ha}} | |||
("DigitalniModelReliefu" > 500) & ("DigitalniModelReliefu" < 700) | |||
{{GISUloha|2|Vypočítejte pro reprezentační body obcí jejich teplotu. Rastr, ze kterého budete teplotu určovat vypočítejte jako průměr z metod IDW, Kriging a Spline (prostorové rozlišení 1km). Dále určete z takto vypočítaných hodnot průměrné teploty pro kraje. Který z krajů má nejnižší průměrnou teplotu a kolik to je|DigitalniModelReliefu, meteodata, ObceBody (AC)|Vysočina; 6,11°}} | |||
Con("DigitalniModelReliefu", (Spline("meteodata", "teplota", 1000) + | |||
Kriging("meteodata", "teplota", "Spherical", 1000) + Idw("meteodata", "teplota", 1000)) / 3) | |||
{{GISUloha|3|Jaká je výměra území v ha pro kterou platí, že leží v nadmořské výšce nad 700m a má sklon svahu větší než 25 gonů|DigitalniModelReliefu|12 401ha}} | |||
("DigitalniModelReliefu" > 700) & (Slope("DigitalniModelReliefu") * 10 / 9 > 25) | |||
{{GISUloha|4|Jaký průměrný sklon mají svahy, které jsou vzdáleny do 10km od státní hranice. Jak velký rozdíl to je oproti průměrné hodnotě počítané pro celé území státu|DigitalniModelReliefu, StatPolygon (AC)|4,82° -1,52°}} | |||
{{GISUloha|5|Vytvořte dva rastry teplot, které budou obsahovat pro každý pixel minimální, resp. maximální hodnotu z interpolací IDW, Kriging, Spline (výchozí nastavení, prostorové rozlišení 1km). Jaký je rozdíl takto odvozených teplot pro reprezentační bod obce Peruc|meteodata, ObceBody (AC)|0,30°}} | |||
Abs( | |||
(CellStatistics([Idw("meteodata", "teplota", 1000), | |||
Kriging("meteodata", "teplota", "Spherical", 1000), | |||
Spline("meteodata", "teplota", 1000)], "MAXIMUM")) | |||
- | |||
(CellStatistics([Idw("meteodata", "teplota", 1000), | |||
Kriging("meteodata", "teplota", "Spherical", 1000), | |||
Spline("meteodata", "teplota", 1000)], "MINIMUM"))) | |||
{{GISUloha|6|Vytvořte rastr teplot, který vznikne z interpolace IDW (výchozí nastavení, prostorové rozlišní 1km) a následně fokální funkcí jako průměrná hodnota (Focal Mean) z oblasti 5x5 pixelů. Jakou teplotu má oblast odpovídající reprezentačnímu bodu obce Peruc|meteodata, ObceBody (AC)|3,62}} | |||
(FocalStatistics(Idw("meteodata", "teplota", 1000), NbrRectangle(5, 5, "CELL"), "MEAN")) | |||
{{GISUloha|7|Jaká je plocha území v ha, kde se sklon limitně blíží k nule|DigitalniModelReliefu|1 197 567ha}} | |||
Aspect("DigitalniModelReliefu") < 0 | |||
{{GISUloha|8|Vytvořte pomocí Raster Calculatoru rastr, který obsahuje hodnotu 1 pro území, kde je nadmořská výška nad 700m a sklon menší než 5°; hodnotu 2, kde je platí, že je nadmořská výška nad 700m a sklon je větší než 5°. Jaká je výměra takto určeného území v ha|DigitalniModelReliefu|1 - 249 974ha; 2 - 361 191ha}} | |||
Con( ("DigitalniModelReliefu" > 700) & (Slope("DigitalniModelReliefu") < 5), | |||
1, | |||
Con(("DigitalniModelReliefu" > 700) & (Slope("DigitalniModelReliefu") > 5), 2) ) | |||
{{GISUloha|9|Pro území Ústeckého kraje vytvořte rastr s prostorovým rozlišením 100m, jehož buňky mají hodnoty s normálním rozdělením|KrajePolygony|}} | |||
CreateNormalRaster(100, Extent(-842071.81,-1033413.16,-714001.93,-935236,59)) | |||
---- | ---- | ||
''Další úlohy najdete v cvičení k předmětu [[153GIS2 / 4. cvičení#Úkoly|153GIS2]].'' | ''Další úlohy najdete v cvičení k předmětu [[153GIS2 / 4. cvičení#Úkoly|153GIS2]].'' |
Aktuální verze z 5. 5. 2014, 09:32
Mapová algebra, rastrový kalkulátor, tvorba a odvozování rastrových dat
Základní pojmy
- Raster Operations
- Rastrový datový model a mapová algebra
- Velikostní stupnice (poměrová - ratio, intervalová - interval, pořadová, kategoriální)
- Mapová algebra
- Lokální funkce (Cell Statistics)
- jedna rastrová vrstva (goniometrické funkce, reklasifikace, ...)
- více rastrových vrstev (min, max, mean, sum, product, majority, minority, variety, ...)
- Fokální funkce (Neighborhood Statistics)
- Fokalní min, max, mean, sum,...
- Kernelové operace (density, slope, aspect)
- Inkrementální funkce (globalní funkce)
- Např. vzdálenostní funkce, obalová zóna, cost distance, cost path
- Zonální funkce (Zonal Statistics)
- Zonalní sum, mean, min, max, ...
- Lokální funkce (Cell Statistics)
Poznámky k systému ArcGIS
- Spatial Analyst • Map Algebra • Raster Calculator
- Spatial Analyst • Extraction • Exctract By Mask
- Spatial Analyst • Raster Creation
- Spatial Analyst • Zonal • Zonal Geometry
- 3D Analyst • Functional Surface • Add Surface Information

Odkazy
Poznámky k systému GRASS
Návod na řešení úloh z tohoto cvičení zde.

Úlohy
V následujících úlohách budeme, pokud nebude uvedeno jinak, používat data z datové sady ArcCR500. Tato datová sada je poskytovaná firmou ArcData zdarma.
V učebně B-870 jdou data nainstalována v adresáři
S:\K155\Public\data\ArcGIS\ArcCR500 3.3
Přístupová práva k tomu adresáři jsou omezena pouze na čtení! Nelze tedy datové vrstvy z ArcCR500 upravovat (včetně např. vytváření pyramid).
Data meteorologických stanic byla převzata z http://www.in-pocasi.cz/pocasi-na-web/meteostanice.php. Na základě ukázkového XML souboru byl vytvořen soubor ve formátu MS Excel, který je ke stažení zde.
- Souřadnice meteorologických stanic jsou uvedny ve WGS-84 (zeměpisná délka a šířka).
- Rastr interpolovaný z naměřených hodnot meteorologických stanic počítejte v prostorovém rozlišení 1km (pokud není uvedeno jinak) a v souřadnicovém systému S-JTSK. Rastr bude vždy ohraničen státní hranici ČR.
1.
- Jaká je plocha území v ha s nadmořskou výškou mezi 500 a 700m?
- Datové vrstvy: DigitalniModelReliefu
- Výsledek: 1 970 760ha
("DigitalniModelReliefu" > 500) & ("DigitalniModelReliefu" < 700)
2.
- Vypočítejte pro reprezentační body obcí jejich teplotu. Rastr, ze kterého budete teplotu určovat vypočítejte jako průměr z metod IDW, Kriging a Spline (prostorové rozlišení 1km). Dále určete z takto vypočítaných hodnot průměrné teploty pro kraje. Který z krajů má nejnižší průměrnou teplotu a kolik to je?
- Datové vrstvy: DigitalniModelReliefu, meteodata, ObceBody (AC)
- Výsledek: Vysočina; 6,11°
Con("DigitalniModelReliefu", (Spline("meteodata", "teplota", 1000) + Kriging("meteodata", "teplota", "Spherical", 1000) + Idw("meteodata", "teplota", 1000)) / 3)
3.
- Jaká je výměra území v ha pro kterou platí, že leží v nadmořské výšce nad 700m a má sklon svahu větší než 25 gonů?
- Datové vrstvy: DigitalniModelReliefu
- Výsledek: 12 401ha
("DigitalniModelReliefu" > 700) & (Slope("DigitalniModelReliefu") * 10 / 9 > 25)
4.
- Jaký průměrný sklon mají svahy, které jsou vzdáleny do 10km od státní hranice. Jak velký rozdíl to je oproti průměrné hodnotě počítané pro celé území státu?
- Datové vrstvy: DigitalniModelReliefu, StatPolygon (AC)
- Výsledek: 4,82° -1,52°
5.
- Vytvořte dva rastry teplot, které budou obsahovat pro každý pixel minimální, resp. maximální hodnotu z interpolací IDW, Kriging, Spline (výchozí nastavení, prostorové rozlišení 1km). Jaký je rozdíl takto odvozených teplot pro reprezentační bod obce Peruc?
- Datové vrstvy: meteodata, ObceBody (AC)
- Výsledek: 0,30°
Abs( (CellStatistics([Idw("meteodata", "teplota", 1000), Kriging("meteodata", "teplota", "Spherical", 1000), Spline("meteodata", "teplota", 1000)], "MAXIMUM")) - (CellStatistics([Idw("meteodata", "teplota", 1000), Kriging("meteodata", "teplota", "Spherical", 1000), Spline("meteodata", "teplota", 1000)], "MINIMUM")))
6.
- Vytvořte rastr teplot, který vznikne z interpolace IDW (výchozí nastavení, prostorové rozlišní 1km) a následně fokální funkcí jako průměrná hodnota (Focal Mean) z oblasti 5x5 pixelů. Jakou teplotu má oblast odpovídající reprezentačnímu bodu obce Peruc?
- Datové vrstvy: meteodata, ObceBody (AC)
- Výsledek: 3,62
(FocalStatistics(Idw("meteodata", "teplota", 1000), NbrRectangle(5, 5, "CELL"), "MEAN"))
7.
- Jaká je plocha území v ha, kde se sklon limitně blíží k nule?
- Datové vrstvy: DigitalniModelReliefu
- Výsledek: 1 197 567ha
Aspect("DigitalniModelReliefu") < 0
8.
- Vytvořte pomocí Raster Calculatoru rastr, který obsahuje hodnotu 1 pro území, kde je nadmořská výška nad 700m a sklon menší než 5°; hodnotu 2, kde je platí, že je nadmořská výška nad 700m a sklon je větší než 5°. Jaká je výměra takto určeného území v ha?
- Datové vrstvy: DigitalniModelReliefu
- Výsledek: 1 - 249 974ha; 2 - 361 191ha
Con( ("DigitalniModelReliefu" > 700) & (Slope("DigitalniModelReliefu") < 5), 1, Con(("DigitalniModelReliefu" > 700) & (Slope("DigitalniModelReliefu") > 5), 2) )
9.
- Pro území Ústeckého kraje vytvořte rastr s prostorovým rozlišením 100m, jehož buňky mají hodnoty s normálním rozdělením.
- Datové vrstvy: KrajePolygony
CreateNormalRaster(100, Extent(-842071.81,-1033413.16,-714001.93,-935236,59))
Další úlohy najdete v cvičení k předmětu 153GIS2.