Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
Polecenie 1

Korzystając ze sprzętu komputerowego i zainstalowanego oprogramowania GIS (QGIS lub inne dostępne) w pracowni komputerowej, wykonaj co najmniej dwa spośród poniżej zamieszczonych zadań z zakresu zastosowania narzędzi GIS w analizie danych przestrzennych. Do wykonania ćwiczeń wykorzystaj dane udostępniane przez OSM Consortium.

Zapoznaj się z opisem poniższej grafiki interaktywnej. Utrwal sobie wiedzę dotyczącą podstawowych narzędzi analitycznych GIS.

Rn8ZjVYKM9E8j1
(Uzupełnij).
R1enIo0ERuUmX1
Grafika przedstawia podstawowe narzędzia analityczne GIS. należą do nich: buforowanie, przycinanie, intersekcja, suma i selekcja. Opisano: 1. Narzędzie buforowania (ang. buffer). Działanie narzędzia polega na wyznaczeniu obszaru w określonej odległości od zadanego obiektu (klasy obiektów). Bufory można tworzyć wokół obiektów punktowych, liniowanych i poligonów. Narzędzie jest przydatne przy wyznaczaniu stref oddziaływania bądź dostępności, a także stref ochronnych wokół zaznaczonych obszarów. Możliwe jest określenie stałej wielkości buforu w jednostkach odległości mapy, albo też indywidualnie określonego dystansu dla każdego z obiektów, na przykład za pośrednictwem tabeli atrybutów. Narzędzie pozwala również na tworzenie buforów wielopierścieniowych, co pozwala określić strefy natężenie określonego zjawiska. Sposób działania narzędzia ilustruje grafika. Ilustracja przedstawia zrzut ekranu z oknem dialogowym o nazwie Bufor o stałej szerokości. W Pliku zdarzeń są okna: Warstwa wejściowa, gdzie wpisano events_NY, Odległość- 200,000000, Segmenty – wpisano 1, Otoczka – [Create temporary layer]. Zaznaczono krzyżykiem: Wczytaj plik wynikowy po zakończeniu. Uruchomiono przyciskiem Run. Podpis pod ilustracją: Okno dialogowe narzędzia „bufor” (QGIS v. 2.18.8). Ilustracja przedstawia wynik buforowania: po lewej stronie znajdują się cztery czerwone kropki niepołączone ze sobą, obok nich jest strzałka w prawo, po prawej stronie są te same kropki tylko zamknięte w jasnozielonych kołach. W jednym kole są dwie kropki, w pozostałych po jednej. Podpis pod ilustracją: Wynik buforowania (QGIS v. 2.18.8), 2. Narzędzie przycinania - wycinania (ang. Clip). Kolejne podstawowe narzędzie geoprzetwarzania. Za jego pomocą możemy w prosty sposób przyciąć dane do zadanego obszaru lub wykonać mały wycinek zestawu danych prezentujący wybrane zjawisko. Za jego pośrednictwem można przycinać zarówno dane punktowe, liniowe, jak i poligonowe. Odbywa się to w ten sposób, że w oknie dialogowym należy określić tzw. dane wejściowe (Input Features – warstwa, którą chcemy przyciąć), warstwę, która będzie stanowić tzw. powierzchnię tnącą (Clip Features) oraz nazwę warstwy wynikowej i jej lokalizację (Output Feature Class). Narzędzie pozwala na wyodrębnienie obiektów, które znajdują się w zasięgu warstwy tnącej. W ten sposób możemy na przykład wyodrębnić zabudowania, które znajdują się w strefie powodzi, czy teoretycznym zasięgu ewentualnego pożaru stacji benzynowej lub oddziaływania innego zagrożenia. Użycie narzędzia może prowadzić do zmiany cech geometrii obiektów, dlatego w warstwie wynikowej konieczne jest przeprowadzenie powtórnego przeliczenia długości oraz pola poszczególnych obiektów. Mechanizm działania narzędzia Clip oraz przeliczenia pola buforów (wynik działania uprzednio omawianego narzędzia) prezentują grafiki. Na ilustracji jest zrzut ekranu okna dialogowego narzędzia Przytnij. W zakładce Plik zdarzeń są okna wyboru dotyczące Warstwy wejściowej, Maski przycięcia i Przycięcia. Po prawej stronie okna wyświetlają się napisy: Input, create feature i output. Podpis pod ilustracją: Okno dialogowe narzędzia „przytnij” (QGIS v. 2.18.8). Ilustracja przedstawia dwa obrazki różniące się kolorem kropek – punktów w jednym miejscu. Po lewej stronie lewy fragment obrazka przedstawia czerwone kropki na zielonym tle, na obrazku po prawej stronie kropki na zielonym tle są niebieskie. Pomiędzy obrazkami jest strzałka skierowana w prawo. Podpis pod ilustracją: Wynik działania narzędzia przycinania. Obiekty punktowe zostały wycięte zasięgiem poligonu (zielony poligon po lewej stronie) co pozwoliło uzyskać nową warstwę, którą tworzą obiekty punktowe w zasięgu powierzchni tnącej (obiekty punktowe po prawej – niebieskie). Ilustracja prezentuje zrzut ekranu - na oknie o nazwie Otoczka z feature total, otwarte jest inne okno: Kalkulator pól. Wybrano opcję: Twórz nowe pole. W Edytorze funkcji wpisano $area. W okienku Szukaj wyświetla się lista opcji, między innymi Aggregates, Daty i czasu, Fuzzy Matching, Geometria. Podpis pod ilustracją: Przeliczanie powierzchni w tabeli atrybutów QGIS (QGIS v. 2.18.8). Na grafice zaznaczono ikonę uruchamiającą kalkulator pól., 3. Intersekcja (Intersect). Jest to narzędzie pozwalające na nałożenie na siebie dwóch lub więcej warstw. Służy do wyznaczania geometrycznej części wspólnej. Jest to swego rodzaju „przemnożenie warstw” przez siebie. Operacji ta zachowuje atrybuty wszystkich warstw, które były przedmiotem intersekcji. Postać wynikowej warstwy zależy od klasy obiektów, jaką reprezentują warstwy, bowiem intersekcja może dotyczyć danych o charakterze punktowym, liniowym oraz poligonowym. Narzędzie wymaga określenia następujących parametrów: – warstwa wejściowa – tak jak w poprzednich przykładach, w tym polu wybierana jest klasa obiektów; – warstwa do iloczynu - w tym polu wybierana jest klasa obiektów drugiej warstwy do wygenerowania części wspólnej warstw; – iloczyn – miejsce zapisu i nazwa wynikowej warstwy. Na ilustracji jest zrzut ekranu z oknem dialogowym narzędzia Iloczyn. W zakładce Plik zdarzeń znajdują się okna do wybierania Warstwy wejściowej, Warstwy do iloczynu, Iloczynu. Krzyżykiem zaznaczono: Wczytaj plik wynikowy po zakończeniu. Uruchomiono przyciskiem Run. Okno dialogowe narzędzia „iloczyn”. Ilustracja przedstawia dwa obrazki, na których znajdują się drobne, elementy, różniące się kolorami: na obrazku po lewej stronie drobne, chaotycznie umieszczone różowe elementy, znajdują się na zielonym tle. W środku zielonego tła jest różowy prostokąt. Na obrazku po prawej stronie zielone tło stało się białe, a różowe elementy jasnoniebieskie. Pomiędzy obrazkami jest strzałka skierowana w prawo. Podpis pod zdjęciem: Wynik operacji „iloczyn”., 4. Narzędzie suma (ang. union) pozwala na połączenie geometrii i atrybutów obiektów i utworzenie z nich jednej warstwy. Narzędzie to podobne jest do intersekcji, jednak w tym przypadku zachowywana jest suma obiektów, a nie ich część wspólna. W wyniku złączenia powstają nowe poligony w oparciu o nałożone na siebie kontury. Należy określić warstwy wejściowe. Ilustracja przedstawia zrzut ekranu okna dialogowego narzędzia Suma. Wybrano Plik zdarzeń, w którym są okienka wyboru warstwy wejściowej, Warstwy źródłowej 2 i Sumy. Krzyżykiem zaznaczono: Wczytaj plik wynikowy po zakończeniu. Uruchomiono przyciskiem Run. Na kolejnej ilustracji są dwa obrazki różniące się kolorami. Na pierwszym z nich drobne, różowe elementy rozmieszczone chaotycznie, po lewej stronie obrazka znajdują się na zielonym tle. Na obrazku po prawej stronie wszystkie elementy stały się jasnozielone. Pomiędzy obrazkami jest strzałka skierowana w prawo. Podpis pod ilustracją: Warstwy wejściowe i wynik sumowania warstw wektorowych., 5. Narzędzie selekcji Selekcja na podstawie atrybutów (select by attribute) polega na realizacji zapytania do tabeli atrybutów i wyborze tych obiektów, które spełniają kryteria wyszukiwania np. powierzchnia poligonu większa od 2000 metrów kwadratowych. W QGIS korzystamy w tym celu z kreatora zapytań, przez co nie jest wymagana znajomość składni formuł. W QGIS należy otworzyć tabelę atrybutów warstwy i w jej oknie wybrać narzędzie „zaznacz obiekty używając wyrażenia” (grafiki poniżej). Zapytania (formuły) w selekcji atrybutowej mogą mieć bardziej skomplikowany charakter, na przykład jako złożone funkcje warunkowe (cecha musi zawierać się w określonym przedziale wartości). Najbardziej charakterystycznym rodzajem selekcji dla systemów GIS jest selekcjonowanie obiektów z wykorzystaniem relacji przestrzennych, które zachodzą pomiędzy obiektami spośród dwóch warstw. Przykładem może służyć grafika, gdzie używając poligonu (Manhattan) wykonano selekcję parków z warstwy obejmującej Nowy York. Do tego zadania wykorzystać można wtyczkę „zaznaczenie przez lokalizację” (select by location). Po dodaniu dwóch warstw i wybraniu, z której warstwy będziemy wybierać obiekty, na podstawie jakiej relacji przestrzennej (na przykład intersect to obiekty które zawierają się "w" lub przecinają krawędzie innych obiektów) oraz warstwę referencyjną, do której odnosi się wybrana relacja. W wyniku działania w oknie tabeli można zweryfikować wynikami selekcji, między innymi sprawdzić liczbę wybranych obiektów.
Podstawowe narzędzia analityczne GIS.
Źródło: Englishsquare sp. z o.o., CC BY-SA 3.0, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/.