Z0262 Geoinformatika, jaro 2014 str. 1/8 SEMINÁŘ Č. 7 – ZADÁNÍ CVIČENÍ 4 TVORBA MODELU TERÉNU Cv4_data.zip Z MĚŘENÍ A VRSTEVNIC Podkladovými daty pro tvorbu digitálního modelu terénu je nejčastěji pozemní měření obsahující souřadnice x, y, z. Takovým případem mohou být např. příčné profily korytem vodního toku a významné terénní spojnice ve sledovaném území. Toto měření může být doplněno digitálními vrstevnice z databáze ZABAGED. Obrázek 1 ilustruje rozsah zájmového cvičení. Osahuje vrstevnice z databáze ZABAGED s intervalem 1 m, geodeticky zaměřené body příčných profilů řeky a silnici. Obr. 1 Zájmové území a vstupní podkladové SHP vrstvy Z bodů, vrstevnic a zájmové plochy sestavíme digitální model terénu (DMT). K tomu použijeme nástroj z extenze 3D Analyst Tools. Jak naznačuje obrázek 2, zkontrolujte si, že máte zapnutou extenzi 3D Analyst Tools. Obr. 2 Zapnutí extenze 3D Analyst Tools. Z0262 Geoinformatika, jaro 2014 str. 2/8 DMT z bodů a vrstevnic vytvoříme pomocí nástroje Topo to Raster. • U bodů je výškový údaj v poli Elevation a typ zadáváme Point Elevation. • U vrstevnic je výškový údaj v poli contour a typ zadáme Contour. • Jako ohraničující polygon použijeme zájmovou plochu s typem Boundary. • Velikost buňky zvolíme 5. Obr. 3 Nastavení nástroje Topo to Raster Výsledkem je rastr digitálního modelu terénu, který v každé buňce o velikosti 5x5m nese informaci o výšce. Obr. 4 Výsledný DMT Z0262 Geoinformatika, jaro 2014 str. 3/8 Nyní provedeme vystínování terénu pomocí funkce z Hilshade. Výsledný stínovaný reliéf umístěte pod DMT, kterému nastavíte průhlednost. Obr. 5 Lokace funkce Hillshade a výsledný stínovaný reliéf vizualizovaný v kombinaci s DMT TERÉN Z LASERSCANU Nejpodrobnější metodou tvorby DMT je v současnosti laserscanning který vyhodnocuje terén ve sponu 5x5 m. Tato technologie umožňuje pořizovat prostorová data s takovou kvalitou a rychlostí, které by klasickými metodami geodézie a fotogrammetrie získat nešly nebo jen s velkými obtížemi. Čtverec 5x5 m je tak reprezentován jednou výškou. Laserscanning samozřejmě zachycuje pouze to, co je změřitelné. To znamená, že úroveň dna toků pod hladinou vody zaměřena není. Vstupním podkladem je textový soubor pi_TREB34_4g.xyz, který si načteme pomocí funkce ASCII 3D to Feature Class do SHP. Obr. 6 Funkce ASCII 3D to Feature Class Z0262 Geoinformatika, jaro 2014 str. 4/8 Obr. 7 Výsledkem je bodové téma zaplňující zájmovou plochu. Pro vizualizaci vytvoříme soubor TIN – nepravidelnou trojúhelníkovou síť. V bodové vrstvě nese každý bod výškovou informaci v souřadnici Z (ShapeZ). Obr. 8 Create TIN Z0262 Geoinformatika, jaro 2014 str. 5/8 Obr. 9 Výsledný TIN V případě potřeby můžeme již vytvořený TIN kdykoliv upravit pomocí nástroje Edit TIN. Toho se využívá, jestliže došlo v území např. k nějaké změně, kterou chceme zaznamenat, a přitom není třeba vytvářen TIN znovu. Máme-li tedy k dispozici další měření (body, hrany, spojnice atd.), můžeme TIN postupně zpřesňovat. Pro ukázku použijeme vrstvu cesty. Předpokládejme, že na kótě 500 m n.m. bude napříč údolím vybudována silnice. Obr. 10 Edit TIN V editaci TINu přidáme vrstvu cesta – výškový údaj je v poli kóta. V modelu se nyní objeví linie zvýšeného terénu v oblasti cesty. Obr. 11 TIN obsahující cestu Z0262 Geoinformatika, jaro 2014 str. 6/8 Nepravidelná trojúhelníková síť TIN je vektor. Nyní si převedeme terén z TINU do rastru (TIN to Raster), abychom mohli porovnat rozdíly v modelu vytvořeném z vrstevnic a bodového měření a modelu z laserscanu. Velikost buňky zadáme opět 5 m. Obr. 12 TIN to Raster Obr. 13 DMT z TIN po přebarvení může vypadat třeba takto POUŽIJTE RASTERCALCULATOR KE ZJIŠTĚNÍ ROZDÍLŮ MEZI VYTVOŘENÝMI MODELY Nyní porovnáme rozdíly mezi modely pomocí nástroje Raster Calculator, resp. použijeme funkci Minus ze skupiny Raster Maths. Obr. 14 Rozdíl mezi modely zjistíte funkcí Minus nebo rozdílem v Raster Calculatoru Z0262 Geoinformatika, jaro 2014 str. 7/8 Odečtením rastrů získáme mapu rozdílů terénu. V zásadě není nejdůležitější, co se od čeho odčítá. Buňka tak bude mít stejnou hodnotu akorát s opačným znaménkem. Obr. 15 „Mapa“ rozdílů vytvořených modelů DMT S modelem terénu lze provádět další operace, jako je např. spočítání sklonitosti nebo orientace svahů. Máme-li model, můžeme zpětně spočítat vrstevnice nebo provést řezy terénem. Slope – sklon svahů, Aspect – orientace svahů. Obr. 16 Slope a Aspect Terénní profil vytvoříte tak, že se zapnutým panelem 3D Analyst vložíte novou linii. Obr. 17 New Interpolate Line Z0262 Geoinformatika, jaro 2014 str. 8/8 Pro vytvořenou linii pak snadno zjistíte terénní profil. Obr. 18 Výškový profil Odevzdejte do odevzdávárny mapy včetně všech náležitostí (jako je tiráž, nadpis, legenda apod.), které budou obsahovat: • vizualizaci terénu zájmového území vytvořeného z vrstevnic a měřených bodů • vizualizaci terénu získaného z laserscanu, doplněného o silnici • vizualizaci orientace svahů a sklonitosti (zvolte si, pro který z modelů) • vizualizaci rozdílu mezi oběma vytvořenými terény • výškový profil vybrané trasy Mapy vložte na jeden mapový list (Insert - Data Frame) a odevzdejte jako samostatný soubor. Odevzdat do půlnoci 27.4. resp. 30. 4. 2014!!! Motivační ukázka z loňského roku.