Piotr Cichociński
ArcGIS 10
Temat 9: Analizy rastrowe.
1. Ominięcie problemu domyślnej geobazy (default.gdb)
Jeśli automatycznie nie otwarło sie okno Nowy dokument to Plik>Nowa...
Domyślna geobaza dla mapy: przejść do swojego folderu z danymi do tematu
zmienić nazwę na Pusta.gdb [Dodaj] [OK]
Geoprzetwarzanie>Środowisko... rozwinąć Przestrzeń robocza Bieżąca Przestrzeń Robocza:
Stowe.gdb [OK]
Dodać do mapy wszystkie zbiory danych z geobazy Stowe.mdb zapisać mapę pod nazwą
AnalizaRastrowa_inicjały.mxd
2. Eksploracja danych
Uruchomić rozszerzenie Spatial Analyst dodać pasek narzędziowy Spatial Analyst
ArcToolbox>Spatial Analyst>Powierzchnia>Cieniowanie rzez
by (również ArcToolbox>3D
Analyst>Powierzchnia Rastrowa>Cieniowanie rzez
by) Raster wejściowy: elevation
Czynnik Z: 0.3048 (zamiana ze stóp na metry) [OK]
W tabeli zawartości przesunąć wynik cieniowania poniżej warstwy landuse wyłączyć warstwę
elevation zaprezentować warstwę landuse kolorami zależnymi od zawartości kolumny
LANDUSE (odpowiednio dobrać te kolory: zielone lasy, niebieska woda, etc.) spolonizować
nazwy poszczególnych form użytkowania terenu ustalić przezroczystość warstwy landuse na
30%
Która z form użytkowania terenu zajmuje największą powierzchnię? A która najmniejszą?
(podpowiedz
: kolumna COUNT w tabeli atrybutów zawiera liczbę pikseli; informacje taką można
również wydobyć z histogramu wywoływanego z paska narzędziowego Spatial Analyst po
odpowiednim ustawieniu zawartości pola Warstwa tematyczna).
3. Poszukiwanie lokalizacji dla nowej szkoły
a. Utworzenie nowego pustego modelu i ustalenie parametrów przetwarzania
W geobazie Stowe.mdb utworzyć nową skrzynkę narzędziową, nadać jej nazwę
AnalizaLokalizacji_inicjały i dodać do ArcToolbox w skrzynce AnalizaLokalizacji_inicjały
utworzyć nowy model we Własnościach Modelu wpisać Nazwę: NowaSzkola_inicjały
i Etykietę: Poszukiwanie lokalizacji dla nowej szkoły oraz ustawić
przechowywanie Relatywnych nazw ścieżek dostępu (zamiast ścieżek bezwzględnych) zakładka
Åšrodowisko rozwinąć Analizy Rastrowe þð Rozmiar Komórki rozwinąć ZasiÄ™g
Przetwarzania þð ZasiÄ™g [WartoÅ›ci...] rozwinąć Analizy Rastrowe Rozmiar Komórki:
Jak Warstwa elevation rozwinąć Zasięg Przetwarzania Zasięg: Jak Warstwa elevation
[OK] [OK] zapisać model
b. Wyznaczenie podstawowych danych pochodnych
Dodać do modelu trzy pierwsze niezależne elementy wyznaczające (rys. 1):
1
1. Spadki (ArcToolbox>Spatial Analyst>Powierzchnia) wyrażone w stopniach na podstawie
warstwy elevation, zapisane do zbioru o nazwie spadki_deg (pamiętać o Czynniku Z: 0.3048)
2. Odległość Euklidesową (ArcToolbox>Spatial Analyst>Odległość) od miejsc wypoczynku
(rec_sites)
3. Odległość Euklidesową (ArcToolbox>Spatial Analyst>Odległość) od szkół (schools)
Zapisać i uruchomić model. Przyjrzeć się uzyskanym wynikom (podpowiedz
: þð Dodaj Do
Wyświetlania)
c. Doprowadzenie uzyskanych wyników do wspólnej skali
Dokonać reklasyfikacji (ArcToolbox>Spatial Analyst>Reklasyfikacja>Reklasyfikacja) trzech
uzyskanych rastrów metodą równych przedziałów na 10 klas tak, aby wynikowe rastry otrzymały
wartości od 1 do 10, przy czym wartość 10 mają mieć tereny: o najmniejszym nachyleniu (spadku),
położone najbliżej miejsc wypoczynku (podpowiedz
: [Odwrotność Nowych Wartości] i położone
najdalej od istniejących szkół (rys. 2).
Zapisać i uruchomić model. Przyjrzeć się uzyskanym wynikom.
d. Wagowanie i nałożenie rastrów
Na ostateczny wynik wpływ mają następujące czynniki:
Zreklasyfikowana odległość od miejsc wypoczynku  50%
Zreklasyfikowana odległość od szkół  25%
Zreklasyfikowane spadki  13%
Użytkowanie terenu (landuse)  12%
Do modelu należy dodać warstwę landuse oraz narzędzie ArcToolbox>Spatial
Analyst>Nakładanie>Nakładanie Priorytetowe otworzyć (w modelu) narzędzie Nakładanie
Priorytetowe Skala Oceny: Od: 1 Do: 10 Według: 1 (co wynika z wykonanej
reklasyfikacji) [Zastosuj] przyciskiem [+] dodać do Tabeli nakładania priorytetowego kolejno
trzy zreklasyfikowane rastry i landuse (w tym ostatnim przypadku Pole wejściowe: LANDUSE)
Dla Zreklasyfikowanych spadków zamienić w kolumnie Wartość Skali wartości 1, 2 i 3 na
Restricted (wybierając z rozwijalnej listy), co spowoduje odrzucenie terenów o największym
nachyleniu.
Dla landuse zamienić jedynki w kolumnie Wartość Skali odpowiednio na:
Brush/transitional  5,
Barren land  10,
Built up  3,
Agriculture  9,
Forest  4,
co odpowiada przydatności poszczególnych form użytkowania terenu do zabudowy
(10  najlepsza). Natomiast Water i Wetlands zupełnie się nie nadają (ustawić Restricted).
Zwinąć tabelki poszczególnych rastrów i w kolumnie % Wpływ wpisać podane powyżej
procentowe udziały poszczególnych czynników w ostatecznym wyniku (Uwaga: suma wag musi
wynosić 100) (rys. 3) [OK] (rys. 4)
Zapisać i uruchomić model. Przyjrzeć się uzyskanemu wynikowi.
2
Jaka wartość pikseli odpowiada terenom najlepiej spełniającym założone kryteria?
e. Wybór optymalnych lokalizacji
Dodać do modelu narzędzie ArcToolbox>Spatial Analyst>Warunkowe>Con i otworzyć je
Wejściowy raster warunkowy: Odpowiednie lokalizacje Kryterium: Value = 9 (ponieważ
taka jest największa wartość pikseli w rastrze Odpowiednie lokalizacje, a im więcej tym lepiej
i dlatego właśnie je chcemy wybrać) Wejściowy raster prawdy: Odpowiednie lokalizacje
[OK] (rys. 5)
Zapisać i uruchomić model. Przyjrzeć się uzyskanym wynikom.
f. Wygładzenie wyniku
Dodać do modelu narzędzie ArcToolbox>Spatial Analyst>Generalizacja>Filtr Większości i
otworzyć je Raster wejściowy: Optymalne lokalizacje Liczba sąsiadów do wykorzystania:
EIGHT Próg Zastępowania: MAJORITY [OK] (rys. 6)
Zapisać i uruchomić model. Porównać uzyskany wynik ze wcześniejszym.
g. Wybór jednej najlepszej lokalizacji
Rozbudować model o następne działania prowadzące ostatecznie do uzyskania jednego poligonu
o uproszczonych kształtach, przez który przechodzi co najmniej jedna droga i o powierzchni co
najmniej 10 akrów (40469 m2), zapisanego jako klasa obiektów o nazwie lokalizacja_szkoly
w geobazie Stowe.gdb (podpowiedz
: należy się posłużyć kolejno narzędziami
ArcToolbox>Konwersja>Z Rastra>Raster na poligon, ArcToolbox>ZarzÄ…dzanie Danymi>Warstwy
i Widoki Tabel>Wybierz Warstwę Według Położenia, Wybierz Warstwę Według Atrybutów oraz
ArcToolbox>ZarzÄ…dzanie Danymi>Obiekty>Kopiuj Obiekty).
4. Wytyczenie nowej drogi dojazdu do szkoły
a. Utworzenie nowego pustego modelu i ustalenie parametrów przetwarzania
Postąpić zgodnie z opisem zamieszczonym powyżej w punkcie 3a.
Nazwa: NowaTrasa_inicjały i Etykieta: Wyznaczanie najlepszej trasy
b. Utworzenie rastra kosztów
Dodać do mapy warstwę spadki_deg dodać do modelu fragment dokonujący reklasyfikacji rastra
spadki_deg metodą równych przedziałów na 10 klas tak, aby wynikowe rastry otrzymały wartości
od 1 do 10, przy czym wartość 10 mają mieć tereny o największym nachyleniu (spadku) (najmniej
korzystne) do modelu dodać warstwę landuse oraz narzędzie ArcToolbox>Spatial
Analyst>Nakładanie>Nakładanie Priorytetowe otworzyć (w modelu) narzędzie Nakładanie
Priorytetowe Skala Oceny: Od: 1 Do: 10 Według: 1 (co wynika z wykonanej
reklasyfikacji) [Zastosuj] przyciskiem [+] dodać kolejno do Tabeli nakładania priorytetowego
Zreklasyfikowany raster spadków i landuse (w tym ostatnim przypadku Pole wejściowe:
LANDUSE) dla landuse zamienić jedynki w kolumnie Wartość Skali odpowiednio na:
Brush/transitional  5,
Water  10
Barren land  2,
Built up  9,
Agriculture  4,
Forest  8,
Wetlands  10,
3
co odpowiada oporowi (stopniowi trudności, kosztowi) przemieszczania się przez poszczególne
formy użytkowania terenu (10  największy) [Ustaw Równy Wpływ] (oba czynniki tak samo
wpływają na ostateczny wynik  po 50%) [OK] (rys. 7)
Zapisać i uruchomić model. Przyjrzeć się uzyskanemu wynikowi.
Jaka wartość pikseli odpowiada terenom, przez które najlepiej poprowadzić drogę?
c. Wyznaczenie ścieżki najmniejszego kosztu
Dodać do modelu warstwy lokalizacja_szkoly i destination (punkt początkowy nowej drogi)
dodać do modelu narzędzie ArcToolbox>Spatial Analys>Odległość>Koszt Odległości (wynikami
działania tego narzędzia są: raster odległości, w którym wartość każdego piksela odpowiada
zakumulowanemu najmniejszemu kosztowi dotarcia z tego piksela do z
ródła oraz raster połączeń
zwrotnych, który określa kierunek ścieżki najmniejszego kosztu z każdego piksela do z
ródła)
i połączyć je kolejno z lokalizacja_szkoly i Powierzchnia kosztu dodać do modelu narzędzie
ArcToolbox>Spatial Analys>Odległość>Koszt Ścieżki i połączyć je kolejno z destination,
Wynikowy raster odległości i Wynikowy raster połączeń otworzyć narzędzie Koszt odległości
Wynikowy raster połączeń zwrotnych: koszt_zwrotny [OK] (rys. 8)
d. Konwersja rastra na liniÄ™
Dodać do modelu i otworzyć narzędzie ArcToolbox>Konwersja>Z Rastra>Raster na Polilinię
Raster wejściowy: Wynikowy koszt ścieżki Wynikowe obiekty poliliniowe:
Stowe.gdb\nowa_trasa [OK] zapisać i uruchomić model
e. Alternatywny wariant trasy
Zmniejszyć opór ruchu dla terenów zabudowanych z 9 do 1 i ponownie uruchomić model. Ten
wariant powinien być bardziej zbliżony do istniejących dróg.
5. Przedstawić uzyskane wyniki na odpowiedniej mapie
4