Пространственный анализ Лекция 7 Анализ

Пространственный анализ Лекция № 7

Анализ – это процесс систематизации, использующийся для решения задач. Пространственный анализ – это произведение вычислительных операций над геоданными с целью извлечения из них дополнительной информации. Пространственный анализ выполняется с помощью различных аналитических операций.

Процесс анализа Начало Постановка вопроса Завершение или новый вопрос Действие в соответствии с полученными сведениями Анализ данных Получение/ подготовка данных Исследование данных

Определение геометрических характеристик геопространства 1) длина прямой между двумя заданными точками; 2) длина кривой между двумя заданными точками; 3) периметр полигона; 4) площадь полигона; 5) кратчайшее расстояние от заданной точки до полигона; 6) кратчайшее расстояние между полигонами.

Определение топологических характеристик геопространства 1) пересечение; 2) примыкание; 3) содержание; 4) включение; 5) соседство.

Булевые операции над объектами 1) объединение; 2) пересечение; 3) разность. пересечение объединение симметричная разница

Построение буферных зон Построение буфера создает область определенного радиуса вокруг выбранных объектов. Эта область называется буферной зоной. Распространенные типы буферных зон – приграничные зоны отчуждения между государствами, зеленые пояса между жилыми домами, шумовые зоны вокруг аэропортов или водозащитные зоны вокруг рек. Граница между США и Мексикой разделена буферной зоной.

Буферная зона вокруг точечных объектов

Буферная зона вокруг линейных объектов

Буферная зона вокруг полигональных объектов

Построение буферной зоны с варьирующимся расстоянием вокруг реки Река Breede River Komati Oranje Telle river Тип землепользования Интенсивное овощеводство Интенсивное выращивание хлопка Органическое земледелие Буферное расстояние (м) 100 150 50 50

Множественные буферные зоны вокруг точечного объекта

Построение буферов с размытыми или четкими границами а б Буферные зоны могут накладываться с размытыми (а) и с четкими (б) границами

Решение задач с помощью анализа Буферная зона (зеленый) вокруг дороги (коричневый). Вы можете видеть, какие дома попадают в буферную зону

Оверлей-топологическое наложение слоёв • Точки на точки, на линии, на полигоны • Линии – на точки, на линии, на полигоны • Полигоны - на точки, на линии, на полигоны

Анализ сетей 1) поиск кратчайшего пути между двумя точками сети (по какому-то фактору - например, по расстоянию, по времени, по затраченным ресурсам); 2) выбор оптимального (по разным факторам) маршрута на множестве точек сети (задача коммивояжера); 3) распределение ресурсов и размещение центров сети; 4) поиск ближайшего соседа.

Анализ поверхностей 1) вычисление углов наклона, определение линий стока; 2) определение экспозиции склонов; 3) построение изолиний и генерация профилей заданных сечений; 4) интерполяция высот; 5) определение границ зон видимости/невидимости; 6) моделирование сети тальвегов и водоразделов; 7) вычисление объемов относительно заданной плоскости по модели рельефа; 8) оконтуривание водосборных бассейнов; 9) генерация трехмерных изображений; 10) совмещение трехмерных и двухмерных изображений.

Пространственная интерполяция Использование известных значений той или иной величины в определенных точках для оценки неизвестных значений в неизвестных точках называется пространственной интерполяцией.

Пространственная интерполяция Карта температур ЮАР, созданная методом интерполяции на основе данных с метеостанций

Методы интерполяции IDW (англ. Inverse Distance Weighting, рус. Обратное Взвешенное Расстояние) TIN (англ. Triangulated Irregular Networks, рус. Нерегулярная Триангуляционная Сеть)

Метод интерполяции IDW Итоговая поверхность рельефа создана методом IDWинтерполяции на основе точечного слоя с атрибутом высоты над уровнем моря

Результат IDW-интерполяции, основанной на точках высот, собранных на местности с помощью GPS-устройства Результат IDW-интерполяции на основе случайно распределенных точек сбора данных о высотах (показаны черными крестиками)

TIN – Нерегулярная Триангуляционная Сеть Триангуляция Делоне с окружностями, проведенными вокруг точек сбора данных (красные точки). Итоговая поверхность рельефа создана методом TIN-интерполяции на основе точечного слоя с атрибутом высоты над уровнем моря

Методы интерполяции • RST (англ. Regularized Splines with Tension, рус. Регуляризированный Сплайн с Натяжением), • Кригинг (англ. Kriging) • трендовая интерполяция (англ. Trend Surface Interpolation)

Спасибо за внимание!