GEOSTATISTIKA - cvičení č. 9: Interpolace pravidelné sítě bodů
* ESDA (průzkumová analýza prostorových dat)
* interpolace metodou vážené inverzní vzdálenosti (IDW)
Zadání:
Na základě údajů z měření leteckou gama spektrometrií vytvořte v programu ArcGIS mapu
obsahu radioizotopu thoria 232Th v půdě. Dále pro stejné území vytvořte z bodových měření
výškový model terénu.
Oba vytvořené povrchy budou sloužit jako vzorové pro následující cvičení, ve kterých budou
interpolační algoritmy aplikovány na podmnožinu vstupních dat.
Vstupní data:
* S232Th.dbf
* SDTM.dbf
Tabulka S232Th obsahuje data o obsahu radioizotopu Thoria 232 v povrchové vrstvě půdy,
která byl zjištěna leteckou gamaspektrometrii. Soubor obsahuje v prvních dvou sloupcích Xx,
Yy souřadnice měřených bodů v pravidelné síti s krokem 125 metrů v Gauss-Krugerově
souřadném systému. Třetí sloupec Z nese hodnoty obsahu Thoria v ppm. Obdobnou strukturu
má tabulka s informacemi o nadmořských výškách.
Vstupní data se nacházejí ve složce \Geostatistika\Cviceni_9)
Postup zpracování:
1. vytvoření geodatabáze v programu ArcCatalog
2. transformace souboru měřených bodů (x, y, z) do SHP souboru
3. nastavení kartografické projekce a import do geodatabáze
4. aktivace potřebných extenzí v programu ArcMap a zobrazení vstupních bodů měření
5. vlastní interpolace metodou IDW
6. vytvoření mapové kompozice
Poznámky:
Níže naznačený postup pro 232Th použijte také pro soubor nadmořských výšek.
* Vytvořte vlastní složku a do ní zkopírujte soubor S232TH.DBF
* V programu ArcCatalog otevřete Vaši složku (Start ­ Programy ­ ArcGIS ­
ArcCatalog) a vytvořte vlastní geodatabázi (soubor typu MDB), která bude obsahovat
data potřebná ke zpracování (File ­ New ­ Personal Geodatabase). Nazvěte ji např.
Interpolace_I.
* Vytvoření SHP souboru z tabulky vstupních dat: V levém okně se stromovou strukturou
adresářů klikněte pravým tlačítkem myši na vstupní soubor S232TH.DBF a zadejte:
Create Feature Class ­ From XY Table. Do prvních tří polí postupně zadejte správné
názvy jednotlivých sloupců tabulky (Xx, Yy, Z).V dolní části okna zadejte cestu do Vaší
složky a jméno vytvářeného SHP souboru (můžete ponechat defaultní jméno
XYS232TH.SHP). Informaci o kartografické projekci zadáme až v následujícím kroku.
Klikněte na OK.
* Klikněte na View ­ Refresh aby se nově vytvořený soubor ukázal v programu
ArcCatalog.
ˇ Klikněte na vytvořený soubor XYS232TH.SHP pravým tlačítkem myši a zvolte
Properties. Okno dává informace o struktuře souboru a na katě Fields o nastavení
jednotlivých položek. Klikněte na položku Shape a v dolní části okna řádek Spatial
reference nese hodnotu Unknown. Soubory SHP nenesou informaci o kartografické
projekci. Tu nyní nastavíme tak, že klikneme na řádku Spatial Reference na tlačítko se
třemi tečkami.
* Na kartě Coordinate System vybereme Select. Protože souřadnice vstupního souboru
jsou souřadnicemi Gauss-Krugerova zobrazení, zvolíme postupně Projected coordinate
Systems ­ Gauss Kruger ­ Pulkovo 1942 - Pulkovo 1942 GK Zone 3N.prj a následně
ADD a dvakrát OK.
* Tím jsme souboru bodů XYS232TH.SHP definovali kartografickou projekci a nyní ho
vložíme od geodatabáze: Klikněte pravým tlačítkem na jméno geodatabáze (Interpolace_I)
a zvolte Import ­ Feature class (single)...: Vyhledejte soubor bodů XYS232TH.SHP.
Dále zadejte jméno, které ponese importovaný objekt (může být stejné jako vstupní ­ tedy
např. XYS232TH). Po klinutí na OK proběhne vlastní import, po jeho ukončení lze okno
zavřít (Cancel).
* Spusťte program ArcMap a pokud v hlavním okně programu nejsou aktivovány extenze
Spatial Analyst a Geostatistical Analyst, přidejte je následujícím způsobem: V nabídce
Tools ­ Extensions zatrhněte (pokud již není) Gestatistical Analyst a Spatial Analyst.
Aby byly funkce obou extenzí dosažitelné hlavního okna zatrhněte obě uvedená rozšíření
také v nabídce View ­ Toolbars.
* Přidejte data do výkresu: File ­ Add Data... a otevřete geodatabázi Interpolace_I, ve
které zvolte vrstvu bodů XYSTH232.
* Metodou vážené inverzní vzdálenosti (IDW) vytvořte interpolovaný povrch (Spatial
Analyst ­ Interpolate to Raster ­ Inverse Distance Weighted ...). U všech parametrů
ponechte defaultní hodnoty, pouze správně zvolte hodnotu interpolované proměnné (Z
value Field) a upravte velikost buňky (Output cell size) na 100 metrů. Spusťte výpočet
(OK), po jeho dokončení vypněte zobrazení vrstvy vstupních bodů (XYS232TH).
* POZOR! Interpolovaný povrch se vytváří jako dočasný soubor. Je nutné ho uložit.
Některé z dále uvedených možností ukládají pouze vlastní soubor bez nastavených
parametrů zobrazení, které budete měnit (viz. dále). Vyzkoušejte a nalezněte vhodný
způsob uložení.
* Možnosti uložení výsledků:
1. Jste-li v režimu výkresu (View ­ Data View) můžete uložit vytvořený
interpolovaný povrch jako soubor LYR, když pravým tlačítkem na jménu vrstvy
IDW of XYS232TH zvolíte Save as layer file ... Uložte si interpolovaný povrch
do Vaší složky. Vrstvu můžete dále uložit jako ESRI GRID (pravé tlačítko myši a
Make permanent)
2. Můžete uložit celý projekt jako tzv. ArcMap document (soubor typu MXD)
příkazerm File ­ Save
3. V režimu mapové kompozice (View ­ Layout View...) můžete Vaši mapu
exportovat jako např. JPEG obrázek: File ­ Export Map...
* Změna parametrů zobrazení interpolovaného povrchu: klikněte na název vytvořené vrstvy
IDW of XYS232TH pravým tlačítkem myši a zvolte Properties... s kartou Symbology.
Prozkoumejte možnosti oddílu Classification: zvolte vhodnou metodu klasifikace, vhodný
počet tříd a vhodnou paletu barev.
* Vytvořte mapovou kompozici v režimu layoutu (View ­ Layout View). Na liště Layout
můžete ikonou zcela vpravo (Change Layout) zvolit jednu z nabízených kompozic a
upravit ji.
ˇ Druhou možností je vložit postupně jednotlivé prvky mapy z nabídky Insert ­ Title,
North arrow, Scale bar ...
* Výsledek cvičení ­ mapy 232Th a DTM se všemi náležitostmi.