Systemy Informacji Przestrzennej / SIP

Geographic Information Systems / GIS

dr Paweł Sowiński

Katedra Gleboznawstwa i Ochrony Gleb / UWM w Olsztynie

[e-mail]

Systemy Informacji Przestrzennej / SIP

Geographic Information Systems / GIS

=> numeryczny model terenu (NMT) <=

1) definicja NMT

2) analiza NMT

3) zastosowanie NMT

4) tworzenie NMT / źródła danych

numeryczny model terenu / NMT

- definicja -

- warstwa informacyjna, która pokazuje przestrzenną zmienność wysokości terenu

- modele danych w SIP

warstwa rastrowa

(a) raster NMT (ciągła powierzchnia)

warstwa wektorowa

(b) punkt wysokościowy, linia wysokości (warstwica)
(c) TIN (triangulated irregular network)

- zastosowanie

tworzenie ortofotomapy
analiza topograficzna (spadek terenu)
analiza hydrograficzna (zlewnie, gospodarka wodna)
analiza pola widoczności
wizualizacja map (3d)

rzeczywistość / realny krajobraz

rzeczywistość a modele danych w SIP

model mentalny

model materialny

model graficzny

model topograficzny

model

rastrowy

model

wektorowy

model

obrazowy

model

kartograficzny

(według Głażewski i in. 2006 / w Gotlib i in. 2007 / zmieniony)

numeryczny model terenu / NMT

- model kartograficzny -

barwa, symbole, znaki

numeryczny model terenu / NMT

- model wektorowy / punkty i linie -

- punkty, linie
- wartości w tabelach

numeryczny model terenu / NMT

- model rastrowy / piksele

(nakładane warstwice)

numeryczny model terenu / NMT

- model wektorowy / TIN -

węzeł

trójkąt

krawędź

Systemy Informacji Przestrzennej / SIP

Geographic Information Systems / GIS

=> numeryczny model terenu (NMT) <=

1) definicja NMT

2) analiza NMT

3) zastosowanie NMT

4) tworzenie NMT / źródła danych

Analiza modelu NMT

- ang. slope / nachylenie lub spadek terenu

Source: Burrough & McDonnell 1998

numeryczny model terenu

spadek terenu

Analiza modelu NMT

- ang. aspect / 'kierunek' -

Analiza modelu NMT

- ang. watershed / 'zlewnia' -

Analiza modelu NMT

- ang. watershed / 'zlewnia' -

Analiza modelu NMT

- ang. flow path analysis / 'kierunek odpływu' -

nachylenie trójkątów modelu TIN

Analiza modelu NMT na postaci TIN

Systemy Informacji Przestrzennej / SIP

Geographic Information Systems / GIS

=> numeryczny model terenu (NMT) <=

1) definicja NMT

2) analiza NMT

3) zastosowanie NMT

4) tworzenie NMT / źródła danych

Gdzie/skąd można widzieć domy?

(np. planowanie przestrzenne, turystyka, ochrona krajobrazu)

NMT / analiza pola widoczności

- ang. viewshed analysis -

NMT (nakładane warstwice)

kombinacja warstw „wysokość terenu” i „wysokość lasu”

raster: NMT
wektor: domy, las, droga, rzeka (warstwice)

=> 1) wektor-do-rastru przetwarzanie

=> 2) kombinacja rastrów („NMT” + „wysokość lasu”)

NMT / analiza pola widoczności

- ang. viewshed analysis -

numeryczny model terenu (NMT) <=> numeryczny model

powierzchni

(NMP)

lasy (wektor poligony) / atrybut „wysokość lasu”

(na tle warstwic)

NMT

(nakładane warstwice)

wysokość lasu / warstwa rastrowa

(na tle warstwic)

NMP

(nakładane granice lasów, domy)

DSM raster map / cell value 'height of

surface

'

NMP raster

NMT / analiza pola widoczności

- ang. viewshed analysis -

0/1-raster - pole widoczności

Gdzie/skąd można widzieć domy?

(np. planowanie przestrzenne, turystyka, ochrona krajobrazu)

NMT / analiza pola widoczności

- ang. viewshed analysis -

Analiza pola widoczności / Obwodnica Olsztyna

- okolice Bartąga -

Analiza pola widoczności / Obwodnica Olsztyna

- okolice Bartąga -

NMT

NMP

Analiza pola widoczności / Obwodnica Olsztyna

- okolice Bartąga -

pole widoczności (wysokość obserwatora 12 m)

Analiza pola widoczności / Obwodnica Olsztyna

- okolice Bartąga -

dane dla zastosowań pola widoczności
(1) numeryczny model powierzchni
(2) punkt(y) obserwatora
(3) wysokość obserwatora

Analiza pola widoczności / Obwodnica Olsztyna

- okolice Bartąga -

Analiza pola widoczności / Obwodnica Olsztyna

- okolice Bartąga -

Systemy Informacji Przestrzennej / SIP

Geographic Information Systems / GIS

=> numeryczny model terenu (NMT) <=

1) definicja NMT

2) analiza NMT

3) zastosowanie NMT

4) tworzenie NMT / źródła danych

interpolacja rastru NMT z warstw wektorowych

- punkty, linie
- wartości w tabelach

dane z map topograficznych (linie/punkty)

pomiary RTK-dGPS (punkty)

dokładność pionowa: ~3 cm

dokładność pionowa: zależy od jakości i skali mapy

SRTM - Shuttle Radar Topography Mission

luty 2000 r. w ciągu 11 dni mapowano powierzchnię Ziemi (60° płn. - 58° płd.)

rozdzielczość: ~30 m
dokładność pionowa: ~6 m
=> możliwość stworzenia NMP

SRTM - Shuttle Radar Topography Mission

LIDAR - Light Detection and Ranging

dokładność pionowa: ~15 cm

pierwsze odbicie (1. pulse)

=> odległość do pierwszej powierzchni (np. lasu)

drugie odbicie (2. pulse)

=> odległość do drugiej powierzchni (np. gleby)

=> możliwość stworzenia NMT i NMP

LIDAR - Light Detection and Ranging