ArcGIS: Ćwiczenie 5

Strona 1 z 4



Katedra Ochrony i Kształtowania Środowiska, Politechnika Warszawska

wersja MMXIII/L

Analizy przestrzenne

1.

Wstęp

Wiesz już jak wyświetlać, tworzyć i edytować wektorowe dane przestrzenne. Teraz nauczysz się, jak
można je wykorzystywać do przestrzennych analiz. Bez wielkiej przesady można stwierdzić, że na
tych ćwiczeniach dotkniesz samej istoty Systemów Informacji Przestrzennej – właśnie przede
wszystkim po to wymyślono GIS, aby móc łatwo znajdować odpowiedzi na pytania, w których
podstawową rolę gra przestrzeń.

Dane wykorzystane w ćwiczeniu

Nazwa

Format danych

Zawartość

Pochodzenie

linie.shp

shapefile

drogi, koleje, mosty i cieki okolic Tatr

NMB MŚ

powierzchnie.shp

shapefile

lasy, sady, trawy i zagajniki

NMB MŚ

punkty.shp

shapefile

bagna, drzewa iglaste, elementy zabudowy,
pojedyncze zagrody, trawy, wysokości lustra wody,
małe zbiorniki
wodne, źródła rzek

NMB MŚ

tpn.shp

shapefile

część obszaru Tatrzańskiego Parku Narodowego (TPN) NMB MŚ

zabudowa.shp

shapefile

zabudowa luźna i zwarta

NMB MŚ

NMB MŚ – Numeryczna Mapa Bazowa Ministerstwa Środowiska

Uwaga – dane wykorzystywane w ćwiczeniu są przeznaczone wyłącznie do użytku przez studentów

Wydziału Inżynierii Środowiska PW w celach edukacyjnych.

2.

Wybór obiektów poprzez zapytania przestrzenne

!a

Wykonaj warstwę zawierającą cieki znajdujące się na terenie TPN.

dodaj do widoku warstwy linie i tpn

wybierz z warstwy linie wszystkie obiekty oznaczone jako strumienie i wody powierzchniowe

Skorzystaj z informacji zawartych w tabeli atrybutów warstwy lini. Do zadania zapytania o

strumienie i wody przyda się operator LIKE, spójnik logiczny OR i symbol %.

upewnij się, że zostało wybranych 2370 linii

teraz wybrane obiekty zostaną zapisane w osobnej warstwie – z menu podręcznego warstwy linie
wywołaj pozycję Data → Export Data..., wybierz nazwę (np. cieki) i miejsce zapisu nowej warstwy,
dodaj nową warstwę do widoku

Zauważ, że w polu rozwijalnym okna Export Data poza domyślną opcją Selected Features

(powodującą zapisanie w nowej warstwie tylko zaznaczonych obiektów starej warstwy) oraz All
features

jest jeszcze pozycja All features in View Extent – eksport tylko aktualnie widocznych obiektów.

wywołaj teraz okno do zadawania zapytań przestrzennych (Selection → Select By Location) i wybierz
z warstwy cieki wszystkie obiekty, które przecinają (intersect) obiekty warstwy tpn.

ArcGIS: Ćwiczenie 5

Strona 2 z 4



Katedra Ochrony i Kształtowania Środowiska, Politechnika Warszawska

wersja MMXIII/L

W następnych krokach ten wybór zostanie ograniczony do cieków, które przecinają jego granicę.

zaznacz w tabeli atrybutów cieki, które w ogóle nie mają nic wspólnego z Parkiem – w tym celu
wywołaj tabelę atrybutów warstwy cieki i odwróć zaznaczenie (Options → Switch Selection)

teraz usuniesz wszystkie zaznaczone cieki – w tym celu musisz zacząć sesję edycji warstwy, wcisnąć
Delete

na klawiaturze, by usunąć zaznaczone rekordy (uwaga – kursor musi znajdować się na

obszarze tabeli) i zapisać zmiany. Ile pozostało obiektów? [244]

!b

Wykonaj warstwę zawierającą cieki przecinające granicą TPN.

skorzystaj z okna zapytań przestrzennych Select By Location

upewnij się, że zostało wybranych 20 linii

!c

Wybierz lasy, na obszarze których znajdują się źródła rzek.

Przećwiczysz tu drugi sposób dokonywania analiz przestrzennych, bez zapisywania pośrednich

„roboczych” warstw (tu roboczymi warstwami byłyby lasy wybrane z warstwy powierzchnie i
źródła rzek wybrane z warstwy punkty). Jak zobaczysz, tu wymagane będzie przy zakładaniu
warunku nie tworzenie nowego zestawu, ale wybór z istniejącego zestawu (a w innych przypadkach,
nie pokazanych w tym punkcie, dodawanie obiektów do zestawu). Taki sposób analizy jest szybszy,
ale bardziej podatny na błędy niż sposób oparty na tworzeniu warstw roboczych.

wybierz odpowiednie typy obiektów z warstw powierzchnie i punkty (tj. odpowiednio lasy i źródła
rzek, wykorzystaj tu pole Obiekt) [jest 77 źródeł i 381 lasów]

bardzo uważnie wypełnij okno Select By Location – skorzystaj z opcji select from the currently selected
features

in (wybierz z aktualnie wybranych obiektów) oraz completely contain (całkowicie zawierają);

zaznacz też opcję ograniczającą warstwę punkty do wybranych obiektów

sprawdź, czy został wybrany 1poligon spełniający warunki zadania

!d

Wybierz wszystkie elementy zabudowy lub pojedyncze zagrody, które są w odległości

mniejszej niż 100 m od mostów

Zadanie to możesz wykonać zarówno tworząc nowe warstwy zawierające elementy zabudowy lub

pojedyncze zagrody oraz mosty, jak i skorzystać z nowo poznanego sposobu dokonywania analiz
przestrzennych nie wymagającego zapisu „roboczych” warstw.

skorzystaj z warstw linie oraz punkty

skorzystaj z okna zapytań przestrzennych Select By Location

upewnij się, że zostało wybranych 31 obiektów

3.

Tworzenie stref buforowych

!e

Utwórz mapę zawierającą strefę buforową wokół dróg jednojezdniowych głównych

(szerokość strefy: 400 m) i dróg jednojezdniowych drugorzędnych (200 m). Oblicz powierzchnię
uzyskanej strefy.

Strefa buforowa to po prostu obszar znajdujący w odległości mniejszej niż zadana od obiektów (lub

pojedynczego obiektu) punktowych, liniowych lub poligonowych. Wykonywanie „buforowych”

ArcGIS: Ćwiczenie 5

Strona 3 z 4



Katedra Ochrony i Kształtowania Środowiska, Politechnika Warszawska

wersja MMXIII/L

analiz jest
dość częstą operacją w ochronie środowiska, zwłaszcza gdy zadanie polega na wyznaczeniu strefy

ochronnej,

ograniczonego użytkowania itp. Technicznie, strefa buforowa może mieć stałą szerokość lub

uzależnioną od

właściwości obiektu, względem którego jest wyznaczana – ten drugi przypadek jest pokazany w

ćwiczeniu.

utwórz nową warstwę drogi, zawierającą tylko drogi jednojezdniowe główne i drogi jednojezdniowe
drugorzędne [łącznie 153 obiekty]

dodaj do tabeli atrybutów warstwy drogi pole numeryczne (bez miejsc dziesiętnych) o nazwie np.
Bufor

i wypełnij je wartością 400 dla dróg głównych oraz 200 dla drugorzędnych – wykorzystaj tu

funkcję Field Calculator, pamiętaj że jeśli w tabeli są zaznaczone rekordy, wynik działania wpisywany
jest tylko dla tych rekordów

funkcja buforowania kryje się w ArcToolbox – wywołaj ten moduł i przejdź do funkcji Analysis Tools
→ Proximity → Buffer

Kolejno deklarowane są:
drogi – warstwa, względem której tworzony jest bufor nazwa i miejsce zapisu wyjściowej warstwy
sposób wyznaczenia szerokości strefy

– albo o stałej szerokości (linear unit), albo uzależnionej od zawartości

pola w
tabeli atrybutów warstwy drogi (oczywiście wybrane tu zostanie nowe pole zawierające szerokość bufora)
sposób potraktowania poligonów w warstwie wyjściowej

– ustawienie Dissolve Type: All oznacza, że granice

między poligonami zostaną „rozpuszczone” i powstanie jeden duży poligon.

dodaj w tabeli atrybutów nowej warstwy pole (o odpowiedniej długości – takiej by zmieściła się
liczba rzędu dziesiątek milionów!), w którym zostanie zapisane pole powierzchni strefy buforowej
i skorzystaj z funkcji Calculate Geometry, by to pole obliczyć [wynik: 86.9 km

2

]

4.

Zadania końcowe

!f

Czy na obszarze Zakopanego znajduje się jakieś źródło rzeki?

Jako obszar Zakopanego przyjmij poligon o odpowiedniej zawartości pola Opis z warstwy

zabudowa

.

!g

Co jest dłuższe: Chochołowski Potok czy Kirowa Woda?

Uważaj, by jako dane wejściowe przyjąć warstwę linie, nie cieki. Aby podać odpowiedź,

należy obliczyć łączną długość wszystkich linii tworzących każdy z potoków.

!h

Wybierz wszystkie poligony reprezentujące zabudowę, które przynajmniej częściowo znajdują

się na obszarach leśnych. Pomiń poligony, które nie posiadają ani atrybutu „zabudowa
zwarta”, ani „luźna”

!i

W ilu punktach na terenie TPN zmierzono wysokość lustra wody? Jakie są odległości (podaj

wynik z

dokładnością do ok. 10 m) między tymi punktami?

Zadanie skłania do przypomnienia sobie, jak należy posługiwać się narzędziem pomiaru

odległości.

ArcGIS: Ćwiczenie 5

Strona 4 z 4



Katedra Ochrony i Kształtowania Środowiska, Politechnika Warszawska

wersja MMXIII/L

!j

O ile procent zwiększyłaby się powierzchnia TPN gdyby przesunąć granice Parku o 1 km?

Założenie: należy pod uwagę wziąć tylko ten fragment Parku, który zawiera warstwa tpn.

Procent należy obliczyć „ręcznie”, na podstawie starej i nowej powierzchni.