VÁCLAV PALEČEK VENDULA SVOBODOVÁ JARO 2017 Z8818 Aplikovaná geoinformatika – Cvičení 5 Hodnocení kvality vytvořených DMR • 1) Na vektorové úrovni – atributová tabulka = např. rozdíl sloupců; bodová pole: •Pravidelný grid – např. z buněk rastru (Raster To Points), centroidy polygonů (Create Fishnet) •Náhodně generovaná – Create Random Points (rozsah, počet, min. vzdálenost) •Měřené body / vertexy geometrií: •Všechny – Extract Values To Points •Podmnožina – Subset Features – rozdělí soubor na zdrojová a testovací data •2) Na rastrové úrovni •Na úrovni všech buněk •Mapová algebra – viz dále Hydrologické modelování v ArcGIS • Povrchové a podzemní analýzy (Spatial Analyst Tools – Hydrology/Groundwater) • Rozšířená varianta v extenzi ArcHydro • Založeno nejčastěji na vytvořeném výškovém modelu území (DEM) ve formě rastru (Topo To Raster) • Korektnost vychází z kvality výškového modelu • Kombinace s dalšími rastry (geomorfologické, pedologické aj. charakteristiky) Hydrologické modelování v ArcGIS • • • • • Flow Direction: •Směr odtoku z buněk •8 směrů, povolen vždy jen jednosměrný odtok • Hydrologické modelování v ArcGIS •V případě hydrologicky nekorektního DEM: •Sink – Watershed – Zonal Statistics – Zonal Fill - Minus •http://desktop.arcgis.com/en/arcmap/10.3/tools/spatial-analyst-toolbox/how-sink-works.htm •Přepočet Flow Direction • Flow Accumulation •Sumace buněk vtékajících do každé buňky •Vychází z Flow Direction • Con/Set Null •Jednoduchý způsob prahování rastru do formy bitmapy •Lze využít pro stanovení vodních toků z rastru akumulace odtoku Hydrologické modelování v ArcGIS •Basin •Tvorba povodí z rastru směru odtoku •Stream To Feature •Převod rastrových vodních toků na vektorovou reprezentaci •Stream Link •Identifikace jednotlivých vodních toků a přítoků •Flow Length •Výpočet délky úseků vodních toků •Stream Order •Rozdělení vodních toků podle geogr. systémů Mapová algebra • Mapová algebra – aritmetické, logické nebo vztahové operace s rastry •Požadavkem jednotnost prostorového rozlišení buňky •V ArcGIS nástroj Raster Calculator •Možnost vkládat různé operace, konstanty a nástroje pro práci s rastry – syntaxe v nápovědě Help •Např. Vytvoření bitmapy z rastru akumulace odtoku pro určení vodních toků • Prostorové operace s rastry Lokální – práce s jednou buňkou Fokální – práce s okolím buňky Zonální – práce v zónách buněk Globální – práce se všemi buňkami Nástroje pro práci s rastry • Data Management Tools •Clip •Ořez rastru podle vektorové vrstvy •Mosaic •Spojení rastrů do mozaiky • Spatial Analyst Tools •Tabulate Area •Počítá četnost výskytu prvků v jednotlivých zónách •Reclassify •Umožňuje provést reklasifikaci rastu z původních hodnot na definované uživatelem •Zonal Statistics (as Table) •Vytváří statistické výstupy pro definované zóny (možno do vrstvy nebo tabulky) • Cut Fill/Surface Volume •Podobné jako Surface Difference •Výpočet a statistika proložení dvou rastrových modelů Další analýzy na DEM • Toolbar 3D Analyst - použitelné na rastry i vektorové struktury (TIN, Terrain) •Create Contour – vytváří uzavřenou izolinii o výšce v místě kliknutí myši = vrstevnice •Create Steepest Path – vytváří spádnice z místa kliknutí myši •Create Line of Sight – na zvolené 3D úsečce vymezuje viditelné a neviditelné oblasti / případně nová místa rozhledu •Interpolate Point/Line/Polygon – umisťuje geometrie na daný DEM •Profile Graph – vytvoří liniový graf profilu zvolené linie •Point Profile – vytvoří bodový graf profilu •Terrain Point Profile – vytvoří bodový graf nad vybraným terénem Další analýzy na DEM • 3D Analyst Tools •Stack Profile •Vytváří profil a dodatečné statistiky •Interpolate Shape •Důležitý nástroj pro převod 2D geometrie do 3D •Vyžaduje DEM a zvolenou vektorovou vrstvu •Bez převodu do 3D geometrie nejsou možné některé typy analýz a nástroje •Feature To 3D By Attribute •Jednoduchý převod do 3D podle atributů •Add Surface Information •Převádí 3D informace z podkladového povrchu na vstupní 2D geometrii 3D model území • ArcGIS nabízí různé možnosti pro práci ve 3D: •Implementace náhledu v ArcMap (3D view pro LAS data) •Prostředí ArcGlobe – pro globální data •Prostředí ArcScene – lokálněji zaměřená aplikace, větší počet možností zpracování a vizualizace dat •ArcGIS Pro – snaha o vytvoření jediné aplikace pokrývající funkcionalitu jednotlivých součástí balíku ArcGIS 3D model území - ArcScene • Zobrazení a vytvoření 3D reprezentace v ArcScene: •3D geometrie – bez potřeby dodatečného výpočtu výšek •2D geometrie – zobrazení v nulové výšce → potřeba výpočtu 3D •Na základě přenosu základních výšek z podkladového (jiného zvoleného) povrchu •Možnost přidat Offset •Možnost přidat převýšení •Pro vektorové prvky možnost nastavit vytažení z/do určité výšky •Pozor na on-the-fly transformaci mezi WGS a S-JTSK •Přizpůsobení prostorového rozlišení rastru • Volba povrchu DEM Volba převýšení Volba výškového posunu modelu Nastavení kvality zobrazení Nastavení převzorkování Přizpůsobení histogramu Kvality zvýraznění rastru Nastavení stínování scény Způsob extrudování Stanovení konstanty nebo výrazu výšky extruze Cvičení č. 1 Struktura a naplnění jednotlivých cílů viz Cv. 2 V protokolu okomentovat všechny prováděné analýzy, postupy zpracování (např. hustota říční sítě, interpolace, hydrologické výstupy…), použitá data a zkoumané území Obrazové přílohy (součást protokolu) minimálně: ◦Přehledová mapa území ◦3x mapa vybraných analytických podkladů (např. geologická, land cover…) ◦Mapa DEM a vybraná morfometrické charakteristiky (může být vedle sebe) ◦Mapa 3 vybraných sesuvů s grafickými margináliemi ve formě profilů těchto sesuvů (např. 3D+graf) ◦2 x náhled na vytvořenou 3D vizualizaci území – ortofoto + vybrané body, jiné vhodné prvky Mimo tyto přílohy je možné vkládat jakékoliv relevantní obrázky, grafy, mapy, tabulky, videa, animace…;), které napomohou k osvětlení výsledků Zdroje GIS a DPZ v geologických vědách v prostředí ArcGIS a jeho extenzí (2007): ◦https://web.natur.cuni.cz/ugp/main/staff/martinek/FTP/GISaDPZvGeol2007.pdf Hydrologické analýzy v distribuovaném prostředí (2010): ◦http://gis.zcu.cz/studium/ZaverecnePrace/2010/Silhavy__Hydrologicke_analyzy_v_distribuovanem_prost redi__DP.pdf ArcGIS Desktop Help ◦http://desktop.arcgis.com/en/documentation/ ◦