Raszteres műveletek, elemzések Példa: Fakitermelésre alkalmas terület kiválasztása

Raszteres műveletek, elemzések

Példa: Fakitermelésre alkalmas terület kiválasztása


Máté Szilárd: Geoinformatikai rendszerek - Elemzések


Raszteres műveletek, elemzések • Feladat: fakitermelésre alkalmas területek kiválasztása • a megfelelő terület az alábbi jellemzőkkel kell rendelkezzen: – erdei fenyő (lucfenyő nem felel meg) – megfelelő a vízelvezetés (a nem megfelelő talaj nem bírja el a gépeket, a fakitermelés elfogadhatatlan környezeti károkat okoz) – nem lehet 500 m-nél közelebb tó vagy vízfolyás (az erózió rontja a vízminőséget)

• Rendelkezésünkre áll 3 fedvény (felbontás: 500 m x 500 m):

Tó(1) 1 1 0 0 0

1 1 0 0 0

0 0 0 0 0

0 0 0 0 0

Növényzet(2) 0 0 0 0 0

0 0 1 1 1

2 2 1 1 1

2 2 1 1 1

2 2 2 1 1

0 0 0 0 1

0 – nincs erdő 1 – lucfenyő 2 – erdei fenyő

0 – nem tó 1 – tó 47

0 0 0 1 1

2 1 1 1 1

2 1 1 1 2

2 2 2 2 2

0 – nedves 1 – rossz vízelvezető 2 – jó vízelvezető







0 0 0 1 1

Talaj(3)

1. Lépés: 2.fedvény átkódolása → 4.fedvény 2 4 0 0 0 1 1

0 0 1 1 1

2 2 1 1 1

2 2 1 1 1

2 2 2 1 1

2 → 1, más → 0

0 0 0 0 0

0 0 0 0 0

1 1 0 0 0

1 1 0 0 0

1 1 1 0 0

0 – nem jó 1 – jó A célnak megfelelő növényzet

48

2. Lépés: 3.fedvény átkódolása → 5.fedvény 3 5 0 0 0 0 1

0 0 0 1 1

2 1 1 1 1

2 1 1 1 2

2 2 2 2 2

2 → 1, más → 0

0 0 0 0 0

0 0 0 0 0

1 0 0 0 0

1 0 0 0 1

1 1 1 1 1

0 – nem jó 1 – jó 49

A célnak megfelelő talaj

50




3. Lépés: Övezet (pufferzóna) generálás + átkódolás 1 6 7 1 1 0 0 0

1 1 0 0 0

0 0 0 0 0

0 0 0 0 0

0 0 0 0 0

500 m pufferzóna

1 1 1 0 0

1 1 1 0 0

1 1 1 0 0

0 0 0 0 0

0 0 0 0 0

0 0 0 1 1

1→0 0→1

0 0 0 1 1

0 0 0 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1




0 0 0 1 1

0 0 0 1 1

0 0 0 1 1

1 1 1 1 1

1 1 1 1 1

X

0 0 0 0 0

0 0 0 0 0

1 0 0 0 0

1 0 0 0 0

1 1 1 0 0

=

0 0 0 0 0

0 0 0 0 0

0 0 0 0 0

1 0 0 0 0

1 1 1 0 0

0 – nem jó 1 – jó Teljesül mindhárom feltétel: megvan a fakitermelésre alkalmas terület 53

0 0 0 0 0

1 1 0 0 0

1 1 0 0 0

1 1 1 0 0

X

0 0 0 0 0

0 0 0 0 0

1 0 0 0 0

1 0 0 0 1

1 1 1 1 1

=

0 0 0 0 0

0 0 0 0 0

1 0 0 0 0

1 0 0 0 0

1 1 1 0 0

Raszteres műveletek, elemzések Máté Szilárd: Geoinformatikai rendszerek - Elemzések


Raszteres műveletek, elemzések 5. Lépés: Logikai és a 7-es és a 8-as fedvény között 7 8 9

0 0 0 0 0

0 – nem jó 1 – jó Teljesül az első két feltétel: erdei fenyő és megfelelő talaj52

0 – nem jó 1 – jó A célnak megfelelő zóna: táv>500m a tóhoz képest 51


4. Lépés: Logikai és a 4-es és az 5-ös fedvény között 4 5 8

• Helyi műveletek – Ezek segítségével új fedvényeket hozunk létre 1 vagy több meglévő fedvényből. Minden új cella értékét a műveletbe bevont fedvények ugyanazon celláinak értéke fogja meghatározni, a szomszédos celláknak nincsen hatása – Ilyen műveletek: • Assign – Átkódólás • Reclass – átosztályozás • Overlay – Fedvények metszése, átlapolása • Scalar – konstanssal alkalmazott művelet • Logikai műveletek 54

Reclass-átosztályozás Máté Szilárd: Geoinformatikai rendszerek - Elemzések


Assign – Átkódólás • Diszkrét számok átkódólása. • Azt adjuk meg, hogy az eredeti fedvény kódjai (cellák értékei) milyen értékeket vegyenek fel az új fedvényben. Assign 1 2 3 4 5 6

1 1 1 2 2 2

Községek 1,2,3 Hargita megye 4,5,6 Kovászna megye

Megyék 1 Hargita megye 2 Kovászna megye

4 6 4 0 1

5 6 4 2 1

7 8 5 3 4

8 8 4 5 5

9 8 4 4 6

Reclass: 1 – 0-3 2 – 4-6 3 – 7-9

2 2 2 1 1

2 2 2 1 1

3 3 2 1 2

3 3 2 2 2

3 3 2 2 2

55

56


Overlay-metszés, átlapolás Máté Szilárd: Geoinformatikai rendszerek - Elemzések

• Akkor alkalmazzuk, ha az eredeti fedvényen sok különböző értékű cella van és bizonyos intervallumok alapján létrehozunk osztályokat, ezekbe sorolva a cellákat.

• Olyan fedvényeket kapunk, ahol a cellák értéke függ 2 vagy több fedvény azonos cella értékétől. • A cellák értékeivel aritmetikai, statisztikai ill. logikai műveleteket hajtunk végre • X,Y két fedvény → Z eredmény fedvény Z=X+Y, Z=X-Y, Z=X·Y, Z=X:Y, Z=min(X,Y), Z=max(X,Y) Z=X or Y, Z=X and Y

Scalar - konstans

• Műveletek közeli szomszédokon – Az új fedvény értékeit a bemenő fedvény(ek) azonos celláinak és szomszédos celláinak értéke határozza meg. – Ilyen műveletek: • FILTER – szűrés • SLOPE – lejtés • ASPECT - kitettség

• A fedvény celláinak értékéhez, hozzáadunk, kivonunk egy konstans értéket, megszorozzuk, osztjuk egy konstans értékkel, vagy hatványra emeljük. 57

58

SLOPE - lejtésszámítás Máté Szilárd: Geoinformatikai rendszerek - Elemzések


FILTER-szűrés • A cella értékét a körülötte levő négyzetes (pl. 3x3-as) rácsba eső értékek valamilyen módon súlyozott középértékéből képezzük. • Két fő hatást érhetünk el: – Símitás: eltávolítja, vagy csökkenti a helyi részleteket – Élkiemelés: kiemeli a helyi részleteket.

• Műholdképek feldolgozásánál, domborzatmodellezésnél használjuk.

• A környező 3x3-as cellaértékekből számítják • Ki lehet fejezni fokban és százalékban is emelkedés θ távolság lejtésfok= arctg( emelkedés / távolság ) = θ lejtésszázalék= ( emelkedés / távolság ) · 100

59

60



ASPECT – kitettség számítás • Lejtés irányt jelent, milyen égtáj irányába: Észak, Kelet, stb. • Fokban van kifejezve: Észak

Nyugat

Kelet

• Műveletek távoli szomszédokkal: – Az új fedvény értékeit a távoli szomszédok határozzák meg – Ilyen műveletek: • Distance – távolságképzés • Buffer – sáv (övezetképzés): egy objektum kiterjesztése egy adott távolsággal • Viewshed - láthatóság vizsgálata

Dél

61

62

Viewshed - Láthatóságvizsgálat

Az új fedvényben minden cella értéke egy bizonyos értékű celláktól mért távolság lesz:

• Egy adott értékű cellából (egy pont) vagy cellákból (pl. egy út mentén) bizonyos magasságból (pl. 1.8 m) mi látszik és mi nem. • Szükséges egy domborzatmodell fedvény is. • Az eredményfedvényben 3 érték lesz: hol vagyunk (nézőpontok), mit látunk, és mit nem.



Distance - távolságkézpzés

63

64



Raszteres műveletek, elemzések • Műveletek övezeteken – Area – területszámítás – Perim – kerületszámítás – Alakvizsgálat: összehasonlítjuk a kerületet a terület négyzetgyökével: • Ha az érték 1 körül van: tömör alak • Ha nagyobb mint 1: hosszúkás, keskeny alak.

• Fedvények tartalmának az elemzése – Statisztikai elemzések

65

66

• •

Rendelkezésre álló fedvények Máté Szilárd: Geoinformatikai rendszerek - Elemzések


Feladat Csíkszereda környékén keressünk egy szeméttároló elhelyezésére alkalmas területet. Feltételek: 1. A terület lejtése ne haladja meg a 3%-ot, hogy a lehulló csapadék elszivárgása során ne szennyezzük a környező területet 2. A terület legyen mezőgazdasági terület 3. A területnek lakott településtől, vagy iparteleptől messzebb kell esnie mint 1000 m. 4. A terület víztől számított távolsága legalább 500 m kell lennie 5. A hulladéktároló közutakról 2 m-es magasságból 250 m-en belül nem lehet látható

•

4 db. raszteres fedvény Csíkszereda környékéről, felbontásuk 10 m 1. C – felszínborítás CORINE-kódokkal 2. Csikdem – domborzatmodell (digitális magasságmodell - DTM) 3. Folyó – a folyovizeket tartalmazó fedvény 4. Utak – az úthálózatot tartalmazó fedvény

Megj: a felsorolt feltételek nem tartalmazzák a szemétlerakókra vonatkozó összes előírást, csak a legfontosabbakat emeltük ki. 67

68

A CORINE Land Cover kategória rendszere Máté Szilárd: Geoinformatikai rendszerek - Elemzések


A CORINE Land Cover kategória rendszere 1. Mesterséges felszínek 1.1. Lakott területek 1.1.1. Összefüggő település szerkezet 1.1.2. Nem összefüggő település szerkezet 1.2. Ipari, kereskedelmi területek, közlekedési hálózat 1.2.1. Ipari vagy kereskedelmi területek 1.2.2. Út- és vasúthálózat és csatlakozó területek 1.2.3. Kikötők 1.2.4. Repülőterek 1.3. Bányák, lerakóhelyek és építési munkahelyek 1.3.1. Nyersanyag kitermelés 1.3.2. Lerakóhelyek (meddőhányók) 1.3.3. Építési munkahelyek 1.4. Mesterséges, nem mezőgazdasági zöldterületek 1.4.1. Városi zöldterületek 1.4.2. Sport- és szabadidő- létesítmények 69

2. Mezőgazdasági területek 2.1. Szántóföldek 2.1.1. Nem-öntözött szántóföldek 2.1.2. Állandóan öntözött területek * 2.1.3. Rizs földek 2.2. Állandó növényi kultúrák 2.2.1. Szőlők 2.2.2. Gyümölcsösök, bogyósok 2.2.3. Olajfa-ültetvények * 2.3. Legelők 2.3.1. Rét / legelő 2.4. Vegyes mezőgazdasági területek 2.4.1. Egynyári kultúrák állandó kultúrákkal vegyesen * 2.4.2. Komplex művelési szerkezet 2.4.3. Elsődlegesen mezőgazdasági területek, jelentős természetes növényzettel 2.4.4. Mezőgazdasági-erdészeti területek * 70

A CORINE Land Cover kategória rendszere Máté Szilárd: Geoinformatikai rendszerek - Elemzések


A CORINE Land Cover kategória rendszere 3. Erdők és félig-természetes (semi-natural) területek 3.1. Erdők 3.1.1. Lomblevelű erdők 3.1.2. Tűlevelű erdők 3.1.3. Vegyes erdők 3.2. Cserjés és/vagy lágyszárú növényzet 3.2.1. Természetes gyepek, természetközeli rétek 3.2.2. Törpecserjés, cserjés területek, fenyérek * 3.2.3. Keménylevelű (Sclerophyl) növényzet * 3.2.4.Átmeneti erdős-cserjés területek 3.3. Növényzet nélküli, vagy kevés növényzettel fedett nyílt területek 3.3.1. Homokos tengerpartok, dűnék, homok * 3.3.2. Csupasz sziklák * 3.3.3. Ritkás növényzet 3.3.4. Leégett területek * 3.3.5. Gleccserek, örök hó *

4. Vizenyős területek 4.1. Belső (szárazföldi) vizenyős területek 4.1.1. Szárazföldi mocsarak 4.1.2. Tőzeglápok 4.2. Tengermelléki vizenyős területek 4.2.1. Tengermelléki mocsarak * 4.2.2. Sós mocsarak * 4.2.3. Az ár-apály által érintett területek * 5. Vízfelületek 5.1. Kontinentális vizek 5.1.1. Folyóvizek, vízi utak 5.1.2. Állóvizek 5.2. Tengeri vízfelületek 5.2.1. Tengerparti lagúnák * 5.2.2. Folyótorkolatok * 5.2.3. Tenger és óceán *

1. fedvény: C Csíkszereda környékének felszínborítása CORINE-kódokkal

72

2. fedvény: Csikdem Csíkszereda környékének DTM-je Máté Szilárd: Geoinformatikai rendszerek - Elemzések


71

73

74

A Feladat megoldása Máté Szilárd: Geoinformatikai rendszerek - Elemzések


3. és 4. fedvény: Utak, Vizek Csíkszereda környékének út- és vízhálózata Úthálózat

Vízhálózat

• Módszer: mind az öt feltételre előállítunk egy logikai (0-sokat és 1-eseket tartalmazó) raszter fedvényt: – Az 1-es értékek jelentik azokat a cellákat, amelyek megfelelnek a feltételnek – Az 0-os értékek jelentik azokat a cellákat, amelyek nem felelnek meg a feltételnek

• Az öt fedvényt összeszorozva (metszve) megkapjuk azt a fedvényt, amelyiken az 1-sek azt jelentik, hogy teljesül mind az öt feltétel.

75

76

2. lépés

• A terepmodellből (csikdem) kiindulva kiszámoljuk a lejtést (%-ban) : SLOPE



1. lépés

• A lejtés fedvény átosztályozásával (Reclass) a 0%-3% közötti értékek 1-est kapnak, a többiek 0-st.

Ezzel megvan az első feltételt teljesítő fedvény: lejtes-ok. 77

78

4. lépés Máté Szilárd: Geoinformatikai rendszerek - Elemzések


3. lépés • Átosztályozzuk a felszínborítási fedvényt (c), minket most csak a mezőgazdasági használatban levő területek érdekelnek, ezek kapnak 1-est, a többi 0-st.

c

mezogazd-ok

Ezzel megvan a második feltételt teljesítő fedvény: mezogazd-ok.

Ezzel megvan a 3. feltételt teljesítő fedvény: telepipar-ok.

79


• Megkeressük azokat a területeket, amelyek a folyóvizektől több mint 500 mre vannak. • Először alkalmazzuk a Distance parancsot a folyó fedvényre. • Majd átosztályozzuk ezt, úgy, hogy a 0 és 500 m közötti távolságra levő területek 0-st kapnak az 500 m fölöttiek pedig 1-est (ezek felelnek meg)

Ezzel megvan a 4. feltételt teljesítő fedvény: folyo-ok.

80

6. lépés

5. lépés Máté Szilárd: Geoinformatikai rendszerek - Elemzések

• A 3. feltételt (a területnek lakott településtől, vagy iparteleptől messzebb kell esnie mint 1000 m.) teljesítő fedvény előállításához először átosztályozzuk a felszínborítás fedvényt (c), 0-st kapnak a települések és az ipari területek, 1-est a többiek (ezek felelnek meg), majd ennek a fedvénynek a 0-s értékeit kiterjesztjük egy 1000 m-es övezettel (Buffer).

81

Láthatóságvizsgálat- Viewshed parancs: felhasználjuk a DTM-et (csikdem fedvény ), nézőpontok az utak fedvény 1-es értékei lesznek, magasság 2 m, látókörzet 250 m. 0 - nem látható terület 1 - látható terület 2 - nézőpontok

Az így kapott fedvényt átosztályozzuk: 1-est kapnak 0-tól 0-ig 0-st kapnak 1-től 3-ig

Ezzel megvan az 5. feltételt teljesítő fedvény: utak-ok.

82

8. lépés

•Az öt fedvényt (lejtes-ok,mezogazd-ok,telepipar-ok, folyo-ok, utak-ok) összeszorozva (metszve) megkapjuk azt a fedvényt, amelyiken az 1-sek azt jelentik, hogy teljesül mind az öt feltétel.



7. lépés

Ha megszeretnénk tudni, hogy egyenként ezek a zónák milyen területűek, először egy GROUP paranccsal az egybetartozó (szomszédos, ugyanazon értékű) cellákat külön azonosítóval látjuk el, majd erre a fedvényre alkalmazva az AREA parancsot, megkapjuk ezek területeit.

A fenti térképen a zöld zónák azok, amelyekre elhelyezhető a szeméttároló 83

84

Raszteres műveletek, elemzések Példa: Fakitermelésre alkalmas terület kiválasztása

Recommend Documents