Создание растровых поверхностей

Растровые, или сетчатые, модели высот являются одним из наиболее распространенных типов данных в ГИС. Они используются для анализа и легко распространяются. Лидары дают возможность создавать высококачественные модели высот двух типов: по первым точкам и по земле. Поверхность по первым точкам включает кроны деревьев и здания и часто называется цифровой моделью поверхности (ЦМП). Поверхность по точкам земли содержит только топографию и часто называется цифровой моделью рельефа (ЦМР).

В ArcGIS имеются инструменты для создания поверхностей из векторных объектов или из других поверхностей. Существует несколько способов создания поверхностей, в том числе интерполяция значений, хранящихся в точках измеренных значений, интерполяция поверхности плотности определенного явления или типа объекта из заданного количества объектов в области, получение поверхностей расстояний (или направлений) из объекта или объектов, и создание поверхности из другой поверхности (растр уклонов из рельефа).

Общая схема пространственного анализа в АркГИС

Анализ поверхностей

Анализ поверхностей включает в себя несколько видов обработки, включая выделение новых поверхностей из существующих поверхностей, переклассификацию и комбинирование поверхностей.

Определенные инструменты извлекают или получают информацию из поверхности, комбинирование поверхностей или поверхностей и векторных данных.

Инструменты анализа рельефа

Некоторые из этих инструментов первоначально были разработаны для анализа растровых поверхностей рельефа. Эти инструменты включают Уклон (Slope), Экспозиция (Aspect), Отмывка (Hillshade) и Кривизна (Curvature).

Инструменты анализа видимости

Некоторые инструменты используются для анализа видимости частей поверхностей. Инструмент Линия взгляда (Line Of Sight) определяет, видно ли одно местоположение или нет с другого местоположения и видимы ли промежуточные местоположения, расположенные вдоль линии взгляда между этими двумя позициями.

Инструмент Точки наблюдения (Observer Points) определяет, какие наблюдатели, обозначенные как набор точек, могут видеть какое-либо количество заданных ячеек растровой поверхности. Инструмент Видимость (Viewshed) рассчитывает для каждой ячейки растровой поверхности и набора входных точек (или вершин входных линий), как много наблюдателей видят любую заданную ячейку

Инструменты анализа объема

Некоторые инструменты используются для расчета объемов на основании сведений о поверхности. Эти инструменты рассчитывают разницу в объемах между растровой или TIN-поверхностью и другими поверхностями. В зависимости от инструмента, другая поверхность может быть определена горизонтальной плоскостью на заданной возвышенности или с помощью второго растра или TIN-поверхности.

Ниже приводится пример поверхности рельефа, представляющий обычный уровень заполнения водоема. Вы можете использовать инструменты анализа объема для расчета объема дополнительной воды, когда водоем близок к полному наполнению

Инструменты наложения

Растровые инструменты наложениясочетают два или более растров с использованием логических, математических и взвешенных методов комбинирования. Инструменты Взвешенное наложение (Weighted Overlay) и Взвешенная сумма (Weighted Sum) позволяют вам комбинировать многочисленные растры различной значимости. Это полезно при анализе пригодности места, когда несколько факторов способствуют этой пригодности, но определенные факторы более сильны чем другие.

Некоторые инструменты осуществляют алгебраические или логические операции для поверхностей. Инструменты Окрестность (Neighborhood) в модуле Spatial Analyst, такие как статистика по блокам и фокальная статистика, рассчитывают значения для ячеек входного растра на основании значений окружающих ячеек; они могут быть использованы для удаления шумов или улучшения контраста по краям, или пересчета растра для понижения пространственного разрешения. Локальные функции комбинируют, сравнивают или обобщают различные растры на основании данных ячейки за ячейкой. Зональные функции рассчитывают для каждой ячейки некоторые функции или статистику с использованием значений для всех ячеек, принадлежащих к той же самой зоне.

Переклассификация растров