Блок анализа данных презентация

Построение буферных зон
Буферные зоны – это полигоны, границы которых отстоят на определенное расстояние от границ исходных объектов (например, санитарно-защитные зоны, располагаемые на расстоянии до 2 км от источника загрязнения, зоны отчуждения вокруг трубопроводов, зоны равных расстояний и т.п.)

Оверлейные операции
Оверлейные операции. Суть состоит в наложении двух и более информационных слоев с генерацией производных объектов, возникающих при их геометрическом наслоении, с наследованием их семантики (атрибутов).
+
=
-
=

слой с населенными пунктами
слой с транспортной сетью
слой с речной сетью
слой с изогипсами
слой с растительностью
Окончательный вариант карты
Оверлейные операции

A
B
A and B
C
C
E
A or B
D
C
D
A xor B
C
A not B
Оверлейные операции

Цифровое моделирование рельефа
Разработка методов и приемов по созданию цифровых моделей рельефа (ЦМР),
Совершенствование способов их практического использования
Цифровые модели рельефа (ЦМР) - трехмерные массивы данных, образованные множеством точек с плановыми координатами абсцисс X и ординат Y, а также соответствующими им отметками высот или глубин – аппликат Z

Цифровое моделирование рельефа : создание
X
Y
Z
z3
z1
z2
x1
x3
x2
y1
y2
y3
1
2
3
ID
X
Y
Z
1
x1
y1
z1
2
x2
y2
z2
3
x3
y3
z3
…
…
…
…
n
xn
yn
zn
Цифровая модель рельефа (ЦМР)
Форматы представления ЦМР: GRID-модель и TIN-модель
GRID-модель
Изучаемую территорию нарезают на квадратные участки, внутри которых высота земной поверхности считается постоянной
Определяется положение точек, высоты которых известны. Высоты точек присваиваются пикселу, в который попала отметка
Затем по правилам интерполяции определяются значения высот всех прочих пикселов

Цифровое моделирование рельефа : создание
Модель TIN – Triangulated irregular network (нерегулярная треугольная сеть) - представляет собой сеть треугольников, в вершинах которых находятся высотные отметки. Строится она следующим образом:
Все точки с известными высотами соединяются попарно отрезками так, чтобы они нигде не пересекались - в противном случае оставляют кратчайший отрезок. Полученная сеть треугольников в топографии получила название элементов триангуляции Делоне
X
Y
Z
трехреберные грани

Цифровое моделирование рельефа : создание
Нерегулярное (случайное) размещение высотных отметок в узлах произвольной сети; такие данные обычно получают при съемках на местности – кипрегельной, тахеометрической и т.п.
Высотные отметки в узлах регулярной сетки, например в вершинах квадратов или прямоугольников; такой способ обычен при строительстве и инженерных изысканиях, эхолотировании, специальных видах площадного нивелирования
Размещение высотных отметок вдоль горизонталей или изобат с определенным шагом; такие ЦМР генерируют при оцифровке этих изолиний по географическим картам
Получение высотных отметок в точках пересечения горизонталей со структурными линиями рельефа – осями водоразделов, тальвегами т.п., что позволяет наиболее точно зафиксировать морфологию рельефа

Цифровое моделирование рельефа: создание
точная интерполяция
аппроксимирующая интерполяция
z
z
x или y
x или y
z
x или y
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
порядковые номера ячеек растра
d
d0
z1
z2
z0
z0 = z1 + (z2 – z1) · d0 / d
Точная интерполяция: линейный метод
Интерполирование – нахождение высот земной поверхности любой произвольной точки, для которой известны только плановые координаты X и Y, по некоторой сети опорных точек, называемых узлами интерполяции, для которых известны все три координаты – X, Y и Z.
Для GRID-моделей интерполяция необходима для получения непрерывной матрицы высот по дискретным необязательно регулярным опорным точкам, в TIN-моделях она применяется с целью сгущения сети треугольников, обычно весьма разреженной.

Цифровое моделирование рельефа: применение
Нахождением по ЦМР высот произвольных точек
На растровую модель наносится искомая точка, высота пиксела, в который она попадает, наследуется и самой точкой
y
x
1
2
3
5
7
7
1
2
3
5
6
7
1
2
4
5
6
8
2
3
5
6
5
9
2
3
5
7
8
9
2
3
6
7
8
8
изолиния
Автоматизированное построение изолинейных карт
Пикселы растровой модели последовательно анализируются и те из них, которые численно равны или близки заданным величинам, группируются в изолинии
Расчет морфометрических показателей рельефа: углов наклона и экспозиции склона, поперечной и продольной кривизны склона.

Цифровое моделирование рельефа: применение
Расчет сепаратрисс – структурных линий рельефа, вдоль которых происходит смена экспозиций на противоположную.
Тальвеги и водоразделы.
водораздел
тальвег

Цифровое моделирование рельефа: применение
Оценка площадей криволинейных поверхностей и объемов, заключенных между ними
X
Y
Z
Sист.
S
Sист. < S
при α = 0°: Sист. = S;
Sист.
S
Для равнинных территорий со средними углами наклона поверхности 3 – 7° истинная площадь бывает больше ортогональной на 1 – 2 %, в горных районах с углами до 20 – 30° – на 10 – 15 %.

Цифровое моделирование рельефа: применение
Оценка зон видимости/невидимости
1
2
зона
невидимости
зона
невидимости
зона
невидимости