dr hab. inż. Piotr Cichociński
ArcGIS
Temat 5D: Analiza możliwości wycinki drzew zgodnie z otrzymaną koncesją
oraz w zależności od warunków terenowych.
1 Wstęp
Firma dokonująca wycinki drzew otrzymała licencję określającą możliwości pozyskania drewna
z pewnego obszaru. Licencja ta zawiera ograniczenia co do miejsc, w których można dokonywać
wycinki. Firma chce ponadto oszacować swój dochód przy założeniu, że każde 100 m2 lasu
sosnowego daje 100$, a 100 m2 lasu dębowego 200$. Celem zadania będzie określenie miejsc,
gdzie zgodnie z licencją oraz pewnymi dodatkowymi warunkami możliwa jest wycinka drzew.
Licencja zawiera następujące ograniczenia: nie wolno wycinać drzew w odległości mniejszej niż 10
km od zabytkowego zamku, ze względu na ochronę przed erozją gleb nie wolno wycinać drzew
bliżej niż 1 km od morza, jeziora i każdej rzeki, miejsca wycinki muszą być położone nie dalej niż
5 km od istniejących dróg w celu umożliwienia wykorzystania ciężkiego sprzętu, gdyż nie ma
możliwości utworzenia żadnych nowych dróg na tym obszarze. Dodatkowo sama firma ma swoje
reguły rządzące wyborem miejsc wycinki: muszą być one położone na obszarze, gdzie nie ma
dużego zagrożenia śniegiem, czyli poniżej 1000 m n.p.m. oraz ich nachylenie nie może przekraczać
5 stopni w celu umożliwienia wykorzystania ciężkiego sprzętu.
Uwaga: W punkcie 4 występuje identyfikator wykonawcy tematu n, nadawany przez
prowadzÄ…cego.
2 Przygotowanie danych
W programie ArcCatalog zapoznać się z zawartością zarówno części graficznej, jak i opisowej
wymienionych niżej zbiorów danych:
" Warstwa informacyjna DROGI zawierająca sieć drogową.
" Warstwa informacyjna WARSTWIC zawierająca warstwice o cięciu 200 m. Tabela
atrybutów tej warstwy zawiera kolumnę WYSOKOSC opisującą wysokość danej warstwicy.
" Warstwa informacyjna ZAMEK określająca położenie zabytkowego zamku.
" Warstwa informacyjna UZYTKI określająca użytkowanie terenu. W tabeli atrybutów tej
warstwy znajduje się kolumna CZYWODA. Znaczenie kodów zapisanych w tej kolumnie
można odczytać w metadanych warstwy:
Dostosuj>Opcje ArcCatalog... zakładka Metadane Styl Metadanych: INSPIRE
Metadata Directive [OK]
zakładka Metadane Metadane ArcGIS>Pola i podtypy ESRI>Pole CZYWODA
" Warstwa informacyjna RZEKI zawierająca sieć rzeczną.
" Plik tekstowy LASY.ASC zawierający definicje gatunków drzew występujących na danym
obszarze. Kod 5 odpowiada dębowi, a 10 sośnie. Dane te są zapisane w formacie, który
można (i trzeba) zaimportować do ArcGIS:
ArcToolbox>Konwersja>Do Rastra>ASCII na Raster
Wejściowy rastrowy plik ASCII: lasy.asc Raster wynikowy: lasygrid [OK]
Zaimportować układ współrzędnych z dowolnego z pozostałych zbiorów danych:
wskazać LASYGRID [PKM] Własności... Odniesienie Przestrzenne [Edytuj...]
[Importuj...]
ArcTools>Konwersja>Z Rastra>Raster na Poligon
Raster wejściowy: lasygrid Wynikowe obiekty poligonowe: lasy_poly [OK]
1
Dalszą część zadania wykonywać w programie ArcMap po dodaniu do mapy wszystkich zbiorów
danych.
Wyłączyć opcję wykonywania funkcji z modułu ArcToolbox w tle:
Geoprzetwarzanie>Opcje geoprzetwarzania... Przetwarzanie w Tle [ ] Uaktywnij
Uruchomić rozszerzenia umożliwiające działania na danych rastrowych i numerycznych modelach
terenu:
Dostosuj>Rozszerzenia þð 3D Analyst þð Spatial Analyst [Zamknij]
W czasie pracy sukcesywnie przyglądać się otrzymywanym wynikom cząstkowym.
3 Utworzenie numerycznego modelu terenu w celu uzyskania
nachyleń i wysokości
3.1 Utworzenie struktury GRID na podstawie warstwic
ArcToolbox>3D Analyst>Interpolacja Rastra>Topo do Rastra
Wejściowe dane wektorowe: warstwic arc Pole: WYSOKOSC Typ: Contour Wynikowy
raster powierzchni: topogrid Rozmiar komórki wynikowej: 100 [OK]
3.2 Konwersja GRID na model trójkątów (TIN)
ArcToolbox>3D Analyst>Konwersja>Z Rastra>Raster na TIN
Raster Wejściowy: topogrid Wynikowy model TIN: topotin Tolerancja Z: 10 [OK]
3.3 Konwersja modelu TIN na warstwę trójkątów z atrybutem
określającym nachylenie
ArcToolbox>3D Analyst>Konwersja>Z TIN-u>TIN Trójkąty
TIN Wejściowy: topotin Wynikowa Klasa Obiektów: trojkaty Jednostki Spadku:
DEGREE [OK]
3.4 Reklasyfikacja modelu GRID
ArcToolbox>Spatial Analyst>Reklasyfikacja>Reklasyfikacja
Raster wejściowy: topogrid [Klasyfikuj...]
Metoda: dowolna Klasy: 2 zmienić wartość pierwszej Wartości granicznej na 1000 [OK]
Raster wynikowy: reklas [OK]
3.5 Konwersja zreklasyfikowanego modelu GRID na warstwÄ™
poligonów
ArcTools>Konwersja>Z Rastra>Raster na Poligon
Raster wejściowy: reklas Wynikowe obiekty poligonowe: wysokosc [OK]
4 Wybór obiektów
" Wybrać zbiorniki wodne.
Selekcja>Wybierz Według Atrybutów...
Warstwa: uzytki poligon warunek: CZYWODA = wartość odczytana
z metadanych [OK] z wyniku selekcji utworzyć nową warstwę woda
2
" Wybrać obszary o określonej wysokości (warunek: GRIDCODE = wartość pikseli
po reklasyfikacji reprezentujących obszary powyżej 1000
metrów, wynik: warstwa wys1000).
" Wybrać obszary o określonym nachyleniu (warunek: Slope_Deg > 5 + 0.01 * n,
wynik: warstwa nachylenia5).
5 Buforowanie
Wykonać następujące bufory:
" 5 km wokół dróg
ArcToolbox>Analiza>Bliskość>Bufor
Obiekty Wejściowe: drogi arc Wynikowa Klasa Obiektów: drogi_buf Typ
Agregowania: ALL [OK]
" 1 km wokół wybranych zbiorników wodnych (wynik: woda_buf),
" 1 km wokół rzek (wynik: rzeka_buf),
" 10 km wokół zamku (wynik: zamek_buf).
6 Kolejne ograniczenia prowadzÄ…ce do uzyskania
wynikowego obszaru
6.1 Jako punkt wyjścia należy przyjąć warstwę z buforem wokół dróg.
Zawiera ona maksymalny zasięg możliwej wycinki drzew. Od niej
trzeba będzie odjąć sumę obszarów, na których wycinka jest
niemożliwa:
ArcToolbox>Analiza>Nakładanie>Sumuj (Union)
Obiekty Wejściowe: woda_buf Obiekty Wejściowe: rzeka_buf Obiekty Wejściowe:
zamek_buf Obiekty Wejściowe: wys1000 Obiekty Wejściowe: nachylenia5 Wynikowa
Klasa Obiektów: suma [OK]
ArcToolbox>Analiza>Nakładanie>Usuwanie (Erase)
Obiekty Wejściowe: drogi_buf Obiekty Usuwające: suma Wynikowa Klasa Obiektów:
roznica [OK]
6.2 Określenie obszarów leśnych spełniających kryteria
ArcToolbox>Analiza>Nakładanie>Przetnij
Obiekty Wejściowe: lasy_poly Obiekty Wejściowe: roznica Wynikowa Klasa Obiektów:
wynik [OK]
7 Działania na danych tabelarycznych
" W ArcCatalog-u utworzyć tabelę KOSZT o następującej strukturze i zawartości:
GATUNEK WARTOSC
5 200
10 100
Wskazać folder, w którym ma być zapisana tabela [PKM] Nowa>Tabela dBASE
" Do tabeli atrybutów warstwy WYNIK dodać kolumny POW_AR i DOCHOD.
" Dokonać złączenia tabeli KOSZT do tabeli atrybutów warstwy WYNIK.
3
" Wyliczyć pole powierzchni lasów:
Otworzyć tabelę atrybutów warstwy WYNIK wskazać nagłówek kolumny POW_AR
[PKM] Oblicz Geometrię... Własność: Powierzchnia Jednostki: Ary [a] [OK]
" Wyliczyć kolumnę DOCHOD = POW_AR * WARTOSC.
" Wygenerować tabelę SUMA2 zawierającą zsumowane wartości dla poszczególnych
gatunków drzew:
Wskazać nagłówek kolumny GATUNEK [PKM] Podsumuj... 1. GATUNEK
2. DOCHOD þð Suma 3. suma2 (Typ: Tabela dBASE) [OK]
8 Prezentacja wyników
" Wykonać kompozycję mapową przedstawiającą wynikowy obszar z wyróżnieniem przy
pomocy kolorów poszczególnych gatunków drzew.
" Przygotować raporty z tabel: atrybutów warstwy WYNIK oraz SUMA2 i dodać je do mapy:
Widok>Raporty>Utwórz Raport
4