Analiza danych rastrowych (2)

Author

Anna Dmowska

1 Cel ćwiczeń

Celem ćwiczenia jest omówienie podstawowych funkcji analizy danych rastrowych związanych z:

  • przetwarzaniem cyfrowego modelu wysokości,
  • zastosowaniem kalkulatora rastrów,
  • integracją danych z różnych źródeł.

2 Zadanie

Developer poszukuje obszarów pod zabudowę:

  • o nachyleniu terenu nie przekraczającym 5 stopni.
  • obszary o ekspozycji południowej
  • obszary o nachyleniu terenu nie przekraczającym 2 stopni uznawane są jako obszary płaskie i dla nich ekspozycja nie ma znaczenia.
  • położone na gruntach ornych (kod 21000, 22000, lub 23000)

3 Dane

  • srtm_poznan_30m_2180_1km to warstwa rastrowa o rozdzielczości 30m, zapisana w PUWG1992 (EPSG:2180) (warstwa została utworzona w poprzednim ćwiczeniu).
  • ua2018.gpkg to warstwa wektorowa zapisana w układzie EPSG:3035 znajdująca się w folderze URBAN ATLAS_2018.

4 Kryteria i etapy analizy

Kryterium Dane Narzędzia

Przed przystąpieniem do rozwiązania zadania w QGIS proszę uzupełnić powyższą tabelę oraz narysować graficzny schemat rozwiązania zadania.

5 Przetwarzanie warstwy wektorowej

  • Zmiana układu warstwy ua2018.gpkg z układu odniesienia EPSG:3035 na PUWG1992 (zapisać warstwę jako ua2018_2180).

  • Rasteryzacja warstwy wektorowej

    • Informacje w jaki sposób wykonać rasteryzację znajdują się w ćwiczeniu 6: Przetwarzanie danych rastrowych.

      • wynikowa warstwa ma mieć rozdzielczość 30m.
      • ustawić zasięg warstwy (Output extent) na podstawie warstwy srtm_poznan_30m_2180_1km (opcja Calculate from layers)
      • zapisać warstwę po rasteryzacji jako ua2018_2180_30m.tif

Zauważ, że obie warstwy ua2018_2180_30m oraz srtm_poznan_30m_2180_1km idelanie się pokrywają. Jest to niezbędne do wykonania ćwiczenia.

6 Rozwiązanie zadania

6.1 Etap 1: Wyznaczenie obszarów rolnych

W tym celu użyjemy kalkulatora rastrów Processing Toolbox - Raster analysis - Raster calculator oraz wyrażenia:

  • ua2018_2180_30m@1 = 21000 OR ua2018_2180_30m@1 = 22000 OR ua2018_2180_30m@1 = 23000

  • jako warstwę referencyjną (Reference layer) proszę wybrać ua2018_2180_30m@1.

  • warstwę wynikową należy zapisać jako grunty.tif

6.2 Etap 2: Wyznaczenie obszarów o odpowiedniej ekspozycji i nachyleniu terenu

  • Wykonanie mapę nachylenia terenu

    • Wykorzystując narzędzie Processing – Processing Toolboox - Raster terrain analysis - Slope wykonać mapę spadku na podstawie warstwy srtm_poznan_30m_2180_1km.tif. Mapę zapisać jako slope.tif

  • Wykonanie mapy ekspozycji

    • Wykorzystując narzędzie `Processing – Processing Toolboox - Raster terrain analysis - Aspect wykonać mapę ekspozycji na podstawie warstwy srtm_poznan_30m_2180_1km.tif. Mapę zapisać jako aspect.tif

  • Reklasyfikacja

W kalkulatorze rastrów należy podać wyrażenie:

  • ((aspect@1 > 135 AND aspect@1 <= 225) AND slope@1 < 5) OR slope@1 < 2

  • wynikowy plik zapisać jako rzezba.tif

6.3 Etap 3: Wyznaczenie obszarów spełniających wszystkie kryteria

W kalkulatorze rastrów należy podać wyrażenie:

  • grunty@1 = 1 AND rzezba@1 = 1
  • wynikowy plik zapisac jako wynik.tif

Możemy zuważyć, że warstwa wynikowa składa się także z pojedyńczych komórek spełniających kryteria. Pod zabudowę nadają się jedynie większe obszary. Mniejsze obszary można wyeliminować używając narzędzia Sieve (Processing Toolbox - GDAL - Raster analysis - Sieve).

  • Ustawić threshold na 10 (próg podawany jest w liczbie komórek)
  • Zaznaczyć Use 8-connectedness
  • nazwać plik wynik_sieve.tif

7 Prezentacja wyników.

Rozwiązannie zadania proszę przedstawić w postaci raportu zawierającego:

  • Kryteria i etapy analizy zestawione w postaci tabeli
Kryterium Dane Narzędzia

  • Graficzny schemat rozwiązania zadania

  • Wynikową kompozycję mapy zawierającą:

    • mapy dla poszczególnych kryterów
    • mapę wynikową